有“记忆”的FPGA可编程电阻系统设计

2014-10-09 09:58 来源:电子信息网 作者:娣雾儿

电阻是所有电路中不可缺少的部分,常用的也有很多不同阻值的电阻,一些电路中同一位置不同时刻也需要不同的阻值;精度要求不高时可用滑动变阻器实现,但不能确定具体阻值。随着电源技术不断发展,可调型电阻箱应运而生,其原理是通过电阻的串并联而得到不同阻值,电阻数量较多,并对所需电阻的每一位数选择对应的档位。而在一些生产应用中需同时提供几组不同电阻,且要重复提供,这就需要记录下来所有阻值,而以前的电阻箱不具备记忆功能,不能满足要求。

FPGA实现控制电阻系统设计的方法,是用软件的方式设计硬件,并进行相应的仿真,整个系统集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高,而且其内部又有存储单元,所以它是具有“记忆”功能。

硬件电路

FPGA可编程电阻系统的硬件系统主要由:主控制器FPGA,键盘输入电路,继电器电阻网络,输出显示电路四个功能模块组成。下面是具体介绍。

主控制器FPGA

FPGA控制中心是整个设计的核心,主要控制实现对系统的键盘输入处理,并根据输入信息转换成输出数据,控制对应的继电器吸合,从而得到不同阻值。

一般可编程网络主控制器由数字电路控制或单片机控制,本电路是采用FPGA控制的。近年来,EPGA被广泛应用在集成电路中,特点是直接面向用户,具有极大的灵活性和通用性。因此,用来设计可编程电阻的灵活性更好。

电阻1

图1

目前市场上主要生产FPGA产品的公司有LatticeXilinxAltera。鉴于产品成本和通用性的考虑,本实验中采用CycloneII系列,它是第二代低成本的FPGA,独特性能体现在:NiosII嵌入式处理器支持,嵌入式18*18数字信号处理乘法器,中等容量的片内存储器(能够满足本设计的要求)中等速度的I/O引脚和存储器接口。所以,在性价比上更适合本设计。

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FPGA 电阻

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