2020年 03月 08日 星期日
您的位置: 威廉希尔主页 > 单片机技术 >

基于AVR单片机与FPGA的低频数字式相位测量仪设计

来源:未知     作者:威廉希尔     发布时间:2020-03-08 13:11         

  )通过控制信号EN和Dsel从FPGA(EP1C3T100)读取待测信号的周期和两待测信号相位差所对应的时间差,对读取的数据进行计算、转换,送液晶显示器显示,显示待测信号的频率、相位差以及有关信息。主程序流程图如图6所示。源程序由主程序及若干子程序组成,主程序是一个循环执行程序。

  根据MCU与FPGA的20位数字量的接口,从单片机的PA、PB和PC(低4位)读取数据,组合成20位的数据,控制线EN和Dsel控制FPGA数据。当Dad=1时,FPGA向单片机传送待测信号的相位差数据;当Dsel=0时,FPGA向单片机传送待测信号的周期数据;当EN=1时,FPGA向单片机数据,当EN=0时,FPGA向单片机数据。

  为了测量达到要求的精度,在运算时不能丢失数据,所以采用扩大倍数定点取数的方法,数据计算准确。依据如下方法进行计算:信号频率F=106/T,计算结果精确到1 Hz;相位差△θ=△tx360°x10/T,计算结果精确到0.1°。

  本设计采用HTM12864(128x64)的LCD液晶显示器,控制器为S6B0724,与单片机数据与控制接口是:CS、RET、D/C、SCLK、DATA,背光灯根据按键动作控制,用按键来切换显来示信息。

  本设计采用MCU和FPGA相结合的方法,ATmega128单片机具有先进的RISC结构和运算控制功能,而FPGA集成度高、高频率的数据采集功能强劲,它们发挥各自的优势。均具备JTAG接口在线调试和编程功能,用此方法设计的数字式相位测量仪具有较高的精度,稳定可靠。本仪器测量正弦信号的频率及两个同频正弦信号的相位差,较好地满足了设计的技术指标要求。

  提出了以AVR ATmega128单片机和Altera公司的Cyclone系列EP1C3T100为核心的系统设计方案。分析了数字式低频相位测量仪的测量原理和测量误差及其消除的方法。利用单片机强劲的运算、控制功能和FPGA运算速度快、资源丰富的特点。主要介绍了系统的软硬件设计。实践表明,此方案设计的相位仪对低频正弦波信号实现精确测频和测相位差,具有处理速度快、稳定可靠、精度高等优点。

  本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

  受负载变化的影响,即给电机某相线圈加一脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点,使得在速度、等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不像普通的直流电机、交流电机那样在常规下使用。它必须在双环形脉冲信号、功率驱动电等组成控制系统下使用。仪表步进电机属于步进电机中体积、功耗较小的类别,可以由单片机或专用芯片的引脚直接驱动,不需外接驱动器,因而在仪表中被用于指针的旋转控制。步进电机的细分技术是一种电子阻尼技术,其主要目的是提高电机的运转精度,实现步进电机步距角的高精度细分。其基本概念为:步进电机通过细分驱动器的驱动,其步距角变小了。如驱动器

  (1)在AVR的器件手册中,对熔丝位使用已编程(Programmed)和未编程(Unprogrammed)定义熔丝位的状态, “Unprogrammed”表示熔丝状态为“1”();“Programmed”表示熔丝状态为“0”(允许)。因此,配置熔丝位的过程实际上是 “配置熔丝位成为未编程状态“1”或成为已编程状态“0””。(2)在使用通过选择打钩“√”方式确定熔丝位状态值的编程工具软件时,请首先仔细阅读软件的使用说明,弄清楚“√”表示设置熔丝位状态为“0”还是为“1”。(3)使用CVAVR中的编程下载程序时应特别注意,由于CVAVR编程下载界面初始打开时,大部分熔丝位的初始状态定义为“1”,因此不要使用其编程菜单选项中的

  什么是AVR单片机?AVR单片机有什么优点?为什么要选择AVR单片机?AVR单片机是ATMEL公司研制开发的一种新型单片机,它与51单片机、PIC单片机相比具有一系列的优点:1:在相同的系统时钟下AVR运行速度最快;2: 芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大;3:所有型号的Flash、EEPROM都可以反复烧写、全部支持在线:多种频率的内部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,零外围电也可以工作;5:每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平,驱动能力强;6:内部资源丰富,一般都集成AD、DA模数器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。目前支持

  ,以便以后升级AVR内的软件。JTAG仿真接口设计仿线K的上拉电阻。重要说明:实际应用时,如果你不想使用JTAG仿线K的上拉电阻的影响,可以将JP1-JP4断开。电源设计AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电压。本线以开关切换两种电压,并且以双色二极管(5V时为绿灯,3.3V时为红灯)。二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许用户将电压倒灌入此电内,不会损坏1117-ADJ。1117-ADJ的特性为1脚会有50uA的电流输出,1-2脚会有1.25V电压。利用这个特点,可以计算出输出电压:当 SW开关打向左边时,R6上的电流为 1.25/0.33

  AVR的主要特性高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标,也是单片机占领市场、赖以的必要条件。早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因,所以采取稳妥方案:即采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢。以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。AVR单片机的推出,彻底打破这种旧设计格局,废除了机器周期,抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法;采用精简指令集,以字作为指令长度单位,将内容丰富的操作数与操作

  之间怎样进行互联呢?我们看以采用下面的这种方法。来看下电图上图的PB5 PB6 PB7是单片机的三个I/O口。 可以看他它的第二功能是SPI功能PB5可以看到MOSI M是主 S 是从 意思就是主机输出 从机输入同理PB6 MISO 是主机输入从机输出也就是AVR的SPI正常工作的时候PB6这个引脚它应该是处于一个输入的状态PB5应该是一个输出的状态。我们就将PB5 与PB6之间串上一个10K的电阻然后再将PB6直接接到I/O上,下面我们可以简单的分析一下原理图是怎样正常工作的,首先这个DS1302对它处于写的状态的时候呢,DS1302的I/O口是处于输入的,而PB6呢也是一个输入口始终是一个输入口。

  STM32MP1系列通用型MPU, 集成双 Arm® Cortex®-A7和 Cortex®-M4 内核

  STM32MP1系列通用型MPU, 集成双 Arm® Cortex®-A7和 Cortex®-M4 内核

  站点相关:综合资讯51单片机PIC单片机AVR单片机ARM单片机嵌入式系统汽车电子消费电子数据处理视频教程电子百科其他技术STM32MSP430单片机资源下载单片机习题与教程

      威廉希尔