基于CPLD的模數(shù)轉(zhuǎn)換組合研究
模塊1的輸入為X5、X6和來自模塊3的四個(gè)脈沖T1、T2、T3、T4,雖然X5、X6都輸入模塊1,但是只有X6與此閉環(huán)有關(guān),它們?cè)谀K1內(nèi)經(jīng)過 一系列邏輯單元處理,輸出為一系列脈沖,包括詢問脈沖X(X=1,2,3,4)、寄存器詢問脈沖、選擇脈沖、輸出自動(dòng)微調(diào)脈沖和其它脈沖。模塊2的輸入R 是矩形波信號(hào),輸出S類似于三角波。模塊3的主體是四個(gè)電位器和四個(gè)電壓比較器。四個(gè)電位器經(jīng)過精心調(diào)節(jié)在滑動(dòng)端形成四個(gè)等間隔的基準(zhǔn)電壓。四個(gè)電壓比較 器將S和這些基準(zhǔn)電壓分別進(jìn)行比較,得到四個(gè)TTL電平脈沖信號(hào)T1、T2、T3、T4。T1、T2、T3、T4和S、R、X6時(shí)序關(guān)系如圖3所示。
輸出脈沖與X6的時(shí)序關(guān)系如圖4所示。
(2)預(yù)處理裝置
預(yù)處理裝置包括模擬多路開關(guān)電路、求模電路、取符號(hào)電路和存儲(chǔ)電路,其組成如圖5所示。
X2(或X4)是雙極性信號(hào),在被模擬多路開關(guān)電路選通后,通過求模電路變?yōu)檎龢O性信號(hào),此正極性信號(hào)進(jìn)入存儲(chǔ)電路進(jìn)行跟蹤/保持。另外,模擬多路開關(guān)電路的輸出信號(hào)還進(jìn)入取符號(hào)電路,得到符號(hào)位。
(3)模數(shù)轉(zhuǎn)換和微調(diào)自檢裝置
該裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、自動(dòng)微調(diào)電路和自檢電路,其中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路又由四個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊組成,如圖6所示。
圖6 模數(shù)轉(zhuǎn)換和微調(diào)自檢裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
SH進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊1,在其內(nèi)部被電阻網(wǎng)絡(luò)分壓,分壓結(jié)果與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,比較結(jié)果被編碼,得到模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高兩位D7D6;設(shè)數(shù)字輸出 D7×27+D6×26對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)幅度為U1,在模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊1內(nèi)部,將SH和U1相減,輸出RM1=SH-U1,RM1進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2,按同樣 的方式得到D5D4;模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4也完全類似,分別輸出D3D2(第3位和第2位)和D1D0(第1位和第0位)。這樣就得到了模數(shù)轉(zhuǎn) 換結(jié)果的8個(gè)數(shù)據(jù)位。
3 A/D轉(zhuǎn)換組合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
新A/D轉(zhuǎn)換組合的幾何尺寸應(yīng)與引進(jìn)A/D轉(zhuǎn)換組合吻合,輸入輸出接口特性應(yīng)與引進(jìn)A/D轉(zhuǎn)換組合完全一致。鑒于原A/D轉(zhuǎn)換組合采用分立元件和低集成度芯片設(shè)計(jì),導(dǎo)致電路復(fù)雜,故障率高的缺點(diǎn),本文采用高集成度的CPLD芯片設(shè)計(jì)國產(chǎn)A/D轉(zhuǎn)換組合。
3.1總體功能設(shè)計(jì)
新A/D轉(zhuǎn)換組合總體設(shè)計(jì)框圖如圖7所示,當(dāng)X5(自動(dòng)微調(diào)脈沖)為低電平時(shí),地址形成邏輯形成的地址信號(hào)使模擬多路開關(guān)選通來自前端接收系統(tǒng)的模擬輸 入信號(hào)X2(或X4)。X2(或X4)經(jīng)過模擬多路開關(guān)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)處理邏輯變換后,得到與原模數(shù)轉(zhuǎn)換組 合碼制相同的10位輸出信號(hào),即8位數(shù)據(jù)位、1位符號(hào)位和1位奇校驗(yàn)位。這10位信號(hào)經(jīng)寄存器鎖存后,通過驅(qū)動(dòng)電路送至后端計(jì)算系統(tǒng)?! ?div class="p5jfrhe" id="clickeye_content">
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