逻辑电路XC95288的功能设计
XC95288是Xilinx公司的在系统可编程CPLD器件，主要用来完成逻辑控制和转镜速度测量等功能，其控制的内容包括转镜速度和外部同步信号的读取、控制机械快门、脉冲氙灯以及触发目标，同时也控制MAX485等芯片实现与上位控制计算机的半双工通信。
XC95288与MAX485的连接电路如图3所示。
超高速摄影机需要将转镜加速到预定的拍摄速度，并能够维持数秒(维持时间不宜过长，否则将损坏电机)，以等待拍摄目标的到来。因此要设定拍摄速度的自动选择环节，当转镜速度达到预定的转速时，它能自动给出信号以稳定电机转速。当摄影频率为500万帧/秒=5×106fps时，拍摄320个画幅对应转镜的旋转角度为120°，此时转镜转速n为：n=(120/360)fω/N=(1/3)×5×106/320=5208.33rps=312500.0rpm。
为了测量电机转速是否达到设定的转动速度，这里设计一个速度测量电路，其参数如下：(a)频率测量范围：10Hz~1MHz;(b)测量分辨率：1Hz;(c)测量通道灵敏度：50mVpp;(d)通道输入阻抗：≥100kΩ。
(1)电机信号整形电路
电机转速输入的速度频率信号是方波，并且信号的测量通道灵敏度为50mVpp，为此需要将速度信号放大整形成标准的TTL电平的方波信号，便于XC95288对信号脉冲的计数，放大电路需要将最小为Vpp=50mV的信号经过放大整形后变成Vpp=5V电平，并且前向通道电阻≥100kΩ，则放大电路的电压放大倍数为：
输入电阻Ri≥100kΩ，并且工作频率要求为10Hz~1MHz，由上述要求选用了AD8014，其3dB带宽为140MHz，符合放大要求，而整形电路采用施密特触发器74HC14。具体电路如图4所示。
第一级射级跟随器提高了输入阻抗，使其满足Ri≥100kΩ的要求，使得信号基本上送入后级，再经过两级的放大使信号放大，最后经施密特触发器整形成比较好的方波信号，为后面的处理提供信号。
(2)电机速度频率测量电路
XC95288主要实现对被测信号的脉冲个数进行处理，并通过串口发送到PC上进行实时显示。这里采用有源晶振40MHz进行分频得到计时标准时钟，标准时钟为电机速度频率测量提供精度相对较高的时基信号，其时间的稳定性和精度将会直接影响到测量的准确性。
用XC95288实现电机速度测量的电路结构如图5所示。
