FPGA 学习小组
直播中

邱敏

7年用户 150经验值
私信 关注

基于FPGA的数字电压表该怎么设计?

       传统的数字电压表设汁通常以大规模ASIC(专用集成电路)为核心器件,并辅以少量中规模集成电路及显示器件构成。


回帖(3)

陈俊

2019-10-24 14:47:16
ASIC完成从模拟量的输入到数字量的输出,是数字电压表的心脏。这种电压表的设计简单、精确度高,但是这种设计方法由于采用了ASIC器件使得它欠缺灵活性,其系统功能固定,难以更新扩展。后来发展起来的用微处理器(单片机)控制通用A/D转换器件的数字电压表的设计的灵活性明显提高,系统功能的扩展变得简单,但是由于微处理器的引脚数量有限,其控制转换速度和灵活性还是不能满足日益发展的电子工业的需求。而应用EDA(电子设汁自动化)技术及FPGA(现场可编程门阵列),其集成度高、速度快、性能十分可靠、用户可自由编程且编程语言通俗易懂、系统功能扩展非常方便[1]。采用FPGA芯片控制通用A/D转换器可使速度、灵活性大大优于由微处理器和通用A/D转换器构成的数字电压表。
1 系统设计原理
本设计利用ADC0809作为电压采样端口,FPGA作为系统的核心器件,用LED(发光二极管)进行数码显示。
采用Alterla公司FLEX10K系列EPF10K20TC144-4 芯片FPGA作为系统的核心器件,负责ADC0809的A/D转换的启动、地址锁存、输入通道选择、数据读取。同时,把读取的8位二进制数据转换成便于输出的3位十进制BCD码送给数码管,以显示当前测量电压值。这些工作由ADC0809转换控制模块、数据转换模块、译码模块完成。
举报

陈丹丽

2019-10-24 14:47:21
受到警告
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
举报

王晾其

2019-10-24 14:47:23
4 结束语
本设计只用了ADC0809的一个通道,在不改变硬件电路的前提下,只要稍微改变VHDL的源程序,就可实现其余通道的利用,构成复杂的数据采集系统。数据处理模块用查表方式设计,设计比较简单,易于理解,但对FPGA的芯片资源利用率不高,因此要想编写出更高效率的数据处理源程序,可以用权位相加的方法实现,其原理见文献[5]。这种方法不是很好理解,但是其资源利用率明显高于查表方式;同时可以用LCD(液晶显示器)代替LED显示,用LCD显示时译码程序要进行相应更改,以便与LCD驱动时序同步。编码用ASCII码,并且由于LCD的速度较慢,因此时钟频率不能过高,否则将不能对LCD进行读写。本设计通过添加一些前置电路就可扩展其功能,如果采用16位A/D转换器,则可以提高其分辨率。
举报

更多回帖

发帖
×
20
完善资料,
赚取积分