單片機(jī)脈沖信號源的CPLD實(shí)現(xiàn)方案

　　由上式可以看出信號源最高輸出頻率取決于系統(tǒng)時鐘頻率，最高頻率為系統(tǒng)時鐘頻率的一半(C1、C2均為1)，要提高信號源輸出頻率必須提高系統(tǒng)時鐘頻率，既采用高頻晶振或倍頻電路。占空比取決于C1與C1+C2的比值，輸出頻率為最高頻率時，占空比為50％；同樣最小步進(jìn)也取決于系統(tǒng)時鐘頻率，提高系統(tǒng)時鐘頻率，就可使步進(jìn)縮小。

　　如果要信號源輸出頻率為500 kHz，占空比為0．5的脈沖波，則按式(1)、式(2)可以算出，C1=C2=HB0(16進(jìn)制數(shù))。將C1、C2通過工控機(jī)置入CPLD中。如果C1、C2為小數(shù)，則需取整，取整后需按式(3)、式(4)重新計算頻率和占空比，算出的值為實(shí)際的頻率與占空比。

　　2 硬件編程

　　開發(fā)軟件采用Max PlusⅡ10．2，編程采用VHlDL硬件描述語言。

　　編程采用層次結(jié)構(gòu)，整個程序采用頂層模塊和底層模塊。頂層模塊，如圖4所示。底層模塊包括系統(tǒng)包含的各組件。

　　整個程序編寫完成后進(jìn)行編譯、仿真，仿真結(jié)果，如圖5所示。編譯、仿真通過后都正確，即可通過JTAG接口將程序下載到目標(biāo)板CPLD中，目標(biāo)板即可使用。

　　3 系統(tǒng)控制軟件

　　系統(tǒng)控制軟件采用LabWindows／CVI編寫，為了給鎖存器置數(shù)，可采用如下程序實(shí)現(xiàn)：

　　4 技術(shù)指標(biāo)

　　本脈沖信號源輸出脈沖頻率：20~700 kHz，占空比：1％～40％，時鐘采用80 MHz有源晶振。在700 kHz時頻率步進(jìn)為6 kHz，20 kHz時頻率步進(jìn)為5 Hz。


　　由于采用了EPM7128SLC84—10作為脈沖信號源的核心。電路結(jié)構(gòu)簡單，頻率、占空比可任意設(shè)置，準(zhǔn)確度高。同時操作簡單方便，功能更易擴(kuò)展。