fpga芯片的特点-简单应用(好多数字转盘使用它)

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1、3FPGA芯片的特点FPGA近年来在国内发展得非常快,它以编程方便灵活、集成度高、处理速度快、低功耗、高性价比、可靠性高等优点受到了广大电子设计人员的青睐。特别是在数字信号处理领域，现场可编程门阵列(FPGA)得到了广泛的应用。ALTERA公司的ACEX1K系列芯片EP1K30TC144-3具有强大功能，其处理数据的速度能达到ns级。作为该设计系统中的主处理器，可以满足实时性的要求。其规模相当于5万门阵列，对应的配置芯片为EPC1。芯片最多可用的IO脚102个，可用RAM总共有24576Bits，最大可用LE个数172

2、8。足够满足系统设计的需要。要使EP1K30TC144-3芯片能正常工作，需要两种电源，即VCCINT和VCCIO。VCCINT是提供芯片内核工作的电源，必须保持恒定的2.5V直流供电。VCCIO是芯片输入输出引脚工作电源，根据输入输出的设备不同，可以接2.5V、3.3V或5.0V。每个ACEX1K芯片都具有一个功能强大的内部门阵列，可以用来实现内存和专门的复杂逻辑功能，也可以用来实现普通的简单逻辑的功能。这些逻辑功能的实现可以用VHDL编程语言或功能框描述来设计完成，并且编程烧录的一次性写入的配置芯片中运行。芯片的每

3、个I/O引脚兼容TTL标准和CMOS标准，并且有独立的配置寄存器，通过此寄存器的设置，可配置I/O引脚的集电极开路方式，支持信号电平的转换，便于系统外围的扩展。第4页共4页6超速保护的电路设计和线路板制作6.1原理图原理图4中，J2为有源晶振，工作电源为3.3V，1MHz的频率是提供给FPGA的工作频率。J1为FPGA的JTAG口，用来对FPGA进行在线编程，在调试过程中可以更改参数；U2为EPC1是FPGA的配置芯片，当调试正确后，可用SUPERPROUSB编程器来对该配置芯片烧入程序，在现场应用。原理图左下方的两排

4、电容是为FPGA芯片的去耦电容。FPGA的PIN55设为输入采样时钟fs，PIN125设为被测频率fx，设定PIN21、22、27、28为BCD码BL输入，设定PIN17、18、19、20为BCD码B输入，设定PIN8、9、10、12为BCD码BL输入，设定PIN29、30、31、32为BCD码N输入，设为PIN38为超速输出FPGA_OUT。原理图5中，J1、J2、J3为BCD播盘用来设定频率XX.X，J4播盘用来设定脉宽采样的个数N。为了在设定BCD码播盘数值后，其电平输出与对应的二进制码相符，需要在公共端加上51

5、Ω的电阻上拉，而在另一端接1KΩ的电阻下拉。原理图中另外设计有3个不同颜色的发光二极管D1、D2、D3，D1点亮指示被测频率已经超过设定频率；D2点亮指示FPGA的配制已经成功；D3点亮指示被测量频率是否输入。第4页共4页原理图6中，U3、U4为两片TL10853端稳压电源芯片，通过调节调压电路中的变阻器R6和R8来取得2.5V和3.3V的输出电压，用来提供给该FPGA的VCCINT和VCCIO的供电电源。LS1为继电器JQX-115F第4页共4页，当FPGA中的超速输出FPGA_OUT为高时，三极管Q1、Q2导通。使

6、得继电器线包导通，触电跳动，同时发光二极管得电发光。第4页共4页