基于 FPGA 的脉冲量输入模板的研究
方斌
(1. 郧阳师范高等专科学校 湖北 丹江口 442700
2. 华中科技大学 CAD 中心 湖北 武汉 430074)
摘要:可编程逻辑器件的应用成为现代电子电路设计中的高效方式,它可以实现高效率、可
靠的设计,也可以进一步提高电路的集成度.为满足工业现场高速通信的需要,并实现复杂
控制系统的实时控制.本文设计一款基于 FGPA 的脉冲量输入模版.文中主要是对 FPGA 器
件进行设计,使用了软件开发工具 Max+PlusII.
关键字:FPGA;脉冲量;电路设计;Max+PlusII
Research on the Pulse Input Module based on the FPGA
FANG Bing
(1. Yunyang Teachers' College, Hubei Danjiangkou 442700
2. Huazhong University of Science and Technology, Hubei Wuhan 430074)
Abstract: The application of FPGA is an effective way in the modern electronics circuit design,
and it can enhance the effect and reliability of design so as to the integration as well. To meet the
requirement of industrial field high speed communication and realize the real-time control of
complex control systems, a pulse input module based on FPGA was designed in this paper. The
software tool Max+PlusII is used to fulfill this target.
Keywords: FPGA; Pulse; Circuit Design; Max+PlusII
中图分类号:TN409 文献标识码:B
1 引言
八路脉冲量输入模板(Pl)的功能是对 8 路0-50kHz 阀值电压在 0-5V、0-12V、0-24V 电
平的脉冲量信号进行测量,可以进行相应的频率型和累积型信号的计算.频率型和累积型分
别适用于不同的场合.当对累积精度要求较高时使用累积型组态,而当对瞬时流量精度要求
较高时使用频率型组态.
2 模板的主要技术指标
1. PI 模板可允许八路脉冲量信号输入,并且通道之间是点点隔离的;
2. 信号频率的输入范围:频率型信号为 0-50kHz,累积型信号为 0-2kHz,输入电流大于
7mA;
3. 对输入的脉冲量信号采用专用设备 FPGA 进行计数,做批处理;
4. 通过工程师站配置所需信息:每一路可选择输入信号范围和类型及对应的工程量量
程、上下限报警点等,并记忆于模板上的非易失性存储器中;
5. 根据所配置的信息,智能节点实现自动测量;
6. 最小辨识的输入脉冲信号宽度为 5μs,分辨率 1Hz;
7. 具有整形处理、掉电保护、通信故障自检与报警及 CPU 故障自检与报警功能;
8. 专用计数设备 FPGA 与脉冲量信号之间采用了光电隔离措施,抗干扰能力强;
9. 可安装于测量现场,通过 CANBUS 总线将每一路的测量信息传送到主控模板,方便地
组成智能分布式控制系统.
3 模板的硬件组成及总体设计
PI 模板选用 MCgslZD64 为微处理器,配以 Altera 公司生产的 ACEXIK 系列现场可编程
门阵列即 GA 器件 EPIK10、AGILENT 公司的高速光耦合器 6N136、施密特触发器 74HC14、

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