CPLD定时器应用.docVIP

目 录 第1章 引言 3 1.1 定时器应用背景 3 1.2 通用定时器优劣 3 1.2.1 可编程控制器中定时器精度分析 3 1.2.2 可编程序控制器中定时器的应用设计 5 1.2.3 以CPLD为核心的定时器 5 1.2.4 CPLD定时器技术优势 6 1.3需要完成的指标 7 1.4 各章节内容简介 7 第2章定时器技术 8 2.1 作为定时器/计数器通常具有如下3种功能 8 2.2 对以上3种功能分析 8 2.2.1 定时器/计数器功能 8 2.2.2 PWM功能 9 2.2.3 捕获功能 11 第3章CPLD及应用简介—MAXII系列 12 3.1 可编程逻辑器件发展史 12 3.2 CPLD的基本结构 12 3.3 MAXII系列CPLD 14 第四章基于CPLD全功能定时器设计 21 4.1 ZGC_TIMER 构架 21 4.2 ZGC_TIMER引脚图 22 4.3 ZGC_TIMER 引脚说明 22 4.3.1 系统引脚 22 4.3.2 SPI模块引脚说明 22 4.3.4 PWM模块引脚说明 24 4.4 理论分析与计算 26 4.4.1 信号频率计算 26 4.5 原理图及实物 27 第五章 仿真及验证 29 5.1 计数器模块仿真及验证 29 5.1.1计数器模块程序 29 5.1.2 综合后电路模块 30 5.1.3 计数器工作时序 30 5.1.4 计数器实物仿真 30 5.2 捕获模块仿真及验证 31 5.2.1 捕获模块程序 31 5.2.2 综合后电路模块 32 5.2.3计数器工作时序 32 5.2.4捕获实物仿真 33 5.3 PWM模块仿真及验证 33 5.3.1计数器模块程序 33 5.3.2 综合后电路模块 35 5.3.3 PWM工作时序 35 5.3.4 PWM实物仿真 35 5.4 SPI模块仿真及验证 37 5.4.1 SPI模块程序 37 5.4.2 SPI综合后电路模块 38 5.4.3 spi工作时序. 39 5.4.4 spi实物仿真 39 第六章 结束语 40 6.1 总结 40 6.2 评价 40 6.3 建设性建议 40 第1章 引言 1.1 CPLD定时器应用 时间和频率是电子测量技术领域中最基本的参量，尤其是长度和电压等参量的测量也可以转化为频率的测量技术来实现因此对时间、时刻和频率的测量是十分重要的，广泛应用于各类电子应用系统中定时器一般具有测频测周期、测脉宽、测时间间隔和计时等多种测量功能。在电子测量和智能仪器仪表中可以将被测信号调理及电平转换电路将其转换为适合单片机处理的信号，如果待测时间适合单片机的定时器处理，则可直接利用定时器求得。同时基于PWM技术广泛应用于控制等领域。PWM技术全称为脉冲宽度调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与电机的死区控制，实现DA转换，总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。另一方面，随着电子技术的高速发展，CPLD的出现以其高速、高可靠性、串并行工作方式等突出优点在电子设计中广泛应用，并代表着未来EDA设计的方向。CPLD的设计采用了语言（如VHDL语言），进一步打破了软硬件之间的界限，加速了产品的开发过程。CPLD由于采用连续连接结构，易于预测延时，从而使电路仿真更加准确，可用于各种数字化是电子设计的必由之路也是必然的发展趋势。灵活运用CPLD高速、高可靠性以及可编程性强等特点，可有效地突破传统的电子系统中由来已久的设计瓶颈，使这些系统的性能大幅度的提高。 基于CPLD的通用全功能定时计数器的设计旨在通过可定制ASIC技术，基于EDA平台，采用高性价比CPLD实现通用全功能定时计数器。1.2 通用定时器优劣 1.3需要完成的指标 （1）具有通用的定时和计数功能。 （2） PWM方波频率输出范围99.99MHz-1.00Hz可调，步进频率Hz。 占空比在0.1%—99.9%范围内可调。.4 各章节内容简介 第一章 引言 主要介绍定时器的目的和意义，在现在国内外市场上主流的定时器特点。通过模拟电路实现的定时器，大规模集成电路中的定时器，到可编程逻辑器件实现的定时器进行分析。 第二章 定时器技术 （1）定时、计数及定时计数功能，这就是一般定时器/计数器都具有的功能。 （2）具有PWM信号输出控制功能，包括频率控制、占空比控制等。 （3）具有捕获功能。捕获功能已经逐步成为现代定时器/计数器的基本功能。 第三章CPLD及应用简介—MAXII系列 主要介绍可编程逻辑器件的发展史，MAXII系列CPLD基本结构及其性能。在当今的市场需要下