基于cpld的数字化超声冲击装置研究

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1、中文摘要超声冲击技术是近几年发展起来的一项新技术，对于提高焊接之后接头的疲劳强度，延长疲劳寿命具有显著的作用。目前，超声冲击技术由于其执行机构轻巧、噪音小、效率高、成本低且节能等诸多优势，已成为一种理想的焊后改善接头疲劳性能的方法。随着现代电子技术的发展，数字化的超声冲击机是发展的必然趋势。本教研室研究的数字化超声冲击机主要包括电源主电路的数字化、控制电路的数字化和人机交互技术。本课题在理论分析的基础上，应用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和VHDL(硬件描述语言)技术，对数字化超声冲击机的死区形成逻辑电路(控制电路)和显示系统(人机交互技术)进行模块化设计。首先，本文介绍了可编程逻辑器件

2、CPLD的发展、应用以及分类。简要说明了可编程逻辑器件的编译环境和硬件描述语言，深入分析了CPLD和VHDL技术，为死区形成和显示系统设计提供了理论依据。其次，根据CPLD的开发流程和超声冲击机控制电路的工作要求，对传统设计方法和应用CPLD进行设计进行了的分析，将超声冲击机中的死区形成硬件逻辑电路通过VHDL语言来实现，完成了死区形成的模块化设计。最后，本文讲述了串行和并行通信协议，深入分析UART的工作原理和基本的UART帧格式，并根据串行通讯协议，研究应用CPLD实现串行通信的方法，实现了超声冲击机的DSP外围通信的UART功能模块化设计；根据LCD的技术参数和实际显示的需要，运用

3、VHDL进行了显示编程，从而完成了超声冲击机的整个显示系统设计。联机试验表明，本文设计的死区形成逻辑电路，工作可靠稳定，显示系统能够满足实际要求。由于使用了CPLD技术和VHDL语言的电路设计方法，设计的集成度和可靠性高，并且设计灵活性大，为以后的研究工作提供了实验基础。关键词：CPLD超声冲击VHDL死区显示ABSTRACTUltrasonicpeeningtreatmentⅣPT)isanewtechnologydevelopedinrecentyears．Itplaysaprominentroleinimprovingthefatiguestrengthofweldedjoints

4、andfatiguelife．Asforitsadvantagesofhandyequipment，littlenoise，highefficiency,lowcostandenergysaving，ithasbeenoneoftheperfectpost-weldtreatmentsforimprovingthefatigueperformanceofthejoints．Withthedevelopmentofmodemelectronictechnology,DigitalU_PTistheinevitabletrend．DigitalUPTincludesdigitalizatio

5、nofpowercircuit，controlcircuitandman—machineinteractionsystem．Thisthesisdesigneddeadlogicmodule(controlcircuit)anddisplaysystemmodule(man—machineinteraction)onthebasicoftheoreticalanalysis，applyingCPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)andVHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguag

6、e)．Firstly,thedevelopment，applicationandclassificationofCPLDwereintroduced．CompilersettingsofCPLDandVHDLweredescribedindetail．ThedepthanalysisofCPLDandVHDLprovidedatheoreticalbasisfordeadmoduledesignanddisplaysystem．Furthermore，theanalysisoftraditiondesignmethodandCPLDmethodwascarriedonaccordingt

7、oCPLDdevelopmentprocessandUPTcontrolcircuitrequirements．DeadhardwarelogiccircuitWasprogrammedwithVHDL，completingmoduledesignofdeadlogic．Finally,thedepthanalysisofworkingprincipleandthebasicframeformatofUART(UniversalAs