脈沖信號源的CPLD實(shí)現方法

頻率及占空比數據按如下方式計算：
設要輸出的頻率為f，占空比為D，則鎖存器1、2要設定的值分別為

其中fOSC為系統時(shí)鐘，C1、C2采用2進(jìn)制補碼。由式(1)，式(2)式可得到頻率及占空比計算式

由上式可以看出信號源最高輸出頻率取決于系統時(shí)鐘頻率，最高頻率為系統時(shí)鐘頻率的一半(C1、C2均為1)，要提高信號源輸出頻率必須提高系統時(shí)鐘頻率，既采用高頻晶振或倍頻電路。占空比取決于C1與C1+C2的比值，輸出頻率為最高頻率時(shí)，占空比為50％；同樣最小步進(jìn)也取決于系統時(shí)鐘頻率，提高系統時(shí)鐘頻率，就可使步進(jìn)縮小。
如果要信號源輸出頻率為500 kHz，占空比為0．5的脈沖波，則按式(1)、式(2)可以算出，C1=C2=HB0(16進(jìn)制數)。將C1、C2通過(guò)工控機置入CPLD中。如果C1、C2為小數，則需取整，取整后需按式(3)、式(4)重新計算頻率和占空比，算出的值為實(shí)際的頻率與占空比。

2 硬件編程
開(kāi)發(fā)軟件采用Max PlusⅡ10．2，編程采用VHlDL硬件描述語(yǔ)言。
編程采用層次結構，整個(gè)程序采用頂層模塊和底層模塊。頂層模塊，如圖4所示。底層模塊包括系統包含的各組件。

整個(gè)程序編寫(xiě)完成后進(jìn)行編譯、仿真，仿真結果，如圖5所示。編譯、仿真通過(guò)后都正確，即可通過(guò)JTAG接口將程序下載到目標板CPLD中，目標板即可使用。

3 系統控制軟件
系統控制軟件采用LabWindows／CVI編寫(xiě)，為了給鎖存器置數，可采用如下程序實(shí)現：

4 技術(shù)指標
本脈沖信號源輸出脈沖頻率：20~700 kHz，占空比：1％～40％，時(shí)鐘采用80 MHz有源晶振。在700 kHz時(shí)頻率步進(jìn)為6 kHz，20 kHz時(shí)頻率步進(jìn)為5 Hz。

5 結束語(yǔ)
由于采用了EPM7128SLC84―10作為脈沖信號源的核心。電路結構簡(jiǎn)單，頻率、占空比可任意設置，準確度高。同時(shí)操作簡(jiǎn)單方便，功能更易擴展。