付 莉

(吉林化工學(xué)院 信息與控制工程學(xué)院，吉林 吉林 132022)

1 硬件測(cè)試電路原理

計(jì)數(shù)是一種最簡(jiǎn)單基本的運(yùn)算[3]，計(jì)數(shù)器就是實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)算的邏輯電路，計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對(duì)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)數(shù)和控制的功能。

2 硬件測(cè)試電路設(shè)計(jì)

測(cè)試電路由4 個(gè)部分組成，即鎖相環(huán)模塊，計(jì)數(shù)器模塊，防抖電路，譯碼模塊，每個(gè)部分均由VHDL 語(yǔ)言編寫(xiě)合成圖形模塊，從上而下組件成系統(tǒng)模塊。

鎖相環(huán)PLL 可以與輸入的時(shí)鐘信號(hào)同步， 并以其作為參考信號(hào)實(shí)現(xiàn)鎖相，從而輸出一至多個(gè)同步倍頻或分頻的片內(nèi)時(shí)鐘，以供邏輯系統(tǒng)應(yīng)用，以供邏輯系統(tǒng)應(yīng)用。

由于干擾抖動(dòng)信號(hào)是一群寬度狹窄的隨即信號(hào)[4]，在串入時(shí)，很難整齊地同時(shí)使與門(mén)輸出為1，只有足夠的寬度的信號(hào)通過(guò)此電路，從而起到“濾波”的功能。 譯碼模塊設(shè)計(jì)中由七段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計(jì)。

3 總體設(shè)計(jì)

3.1 綜合編譯

系統(tǒng)利用Quartus Ⅱ自帶仿真器， 采用ALTERA 公司Cyclone III 系列的EP3C5E144C8 芯片。該系統(tǒng)的每個(gè)模塊均在VHDL 語(yǔ)言編輯下完成，實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)電路圖。 如圖1 所示。

圖1 部分整體設(shè)計(jì)電路

本次設(shè)計(jì)總共應(yīng)用了27 個(gè)邏輯單元，小于總邏輯單元個(gè)數(shù)的1%，使用引腳28 個(gè)，是總引腳的29%。 總體來(lái)看，雖然出現(xiàn)了警告，但是沒(méi)有錯(cuò)誤。 仿真的結(jié)果達(dá)到了預(yù)期效果。

3.2 整體仿真

該設(shè)計(jì)中輸入信號(hào)有模擬的時(shí)鐘信號(hào)CLK 和按鍵k8，輸出時(shí)為了驗(yàn)證數(shù)碼管、蜂鳴器、LED 燈等，分別設(shè)置了6 個(gè)輸出按鍵，仿真波形如圖2 所示。 仿真起始延時(shí)時(shí)間10.175us，并不影響系統(tǒng)性能。 效果較好。

圖2 整體電路仿真波形圖

4 結(jié)論

本文完成了基于FPGA 的硬件測(cè)試電路設(shè)計(jì)和仿真，以PC 機(jī)為平臺(tái)， 利用ALTERA 公司的Quartus II 9.0 軟件編譯仿真。 可以通過(guò)引腳鎖定和下載，對(duì)PCB 板的實(shí)際操作進(jìn)一步驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的成功性。

[1]戴立江.基于EDA 技術(shù)的FPGA 應(yīng)用研究[D].天津工業(yè)大學(xué)，2004，(12):10-11

[2]黃艷敏.淺談電子產(chǎn)品的硬件測(cè)試技術(shù)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010，(02):16-17

[3]王學(xué)禮，李根乾，譚玉山.PCB 測(cè)試技術(shù)研究進(jìn)展[J].無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)，2000，(05):27-28

[4]潘松，黃繼業(yè).EDA 技術(shù)與VHDL(第三版)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2009