揭秘FPGA电机测速系统经典电路.docx

揭秘FPGA电机测速系统经典电路 本资源提供了基于FPGA的电机测速系统设计，使用Quartus II作为设计平台，采用硬件描述语言VHDL和模块化设计的方式，并通过数码管驱动电路动态显示测量的结果。该设计具有外围电路少、集成度高、可靠性强等特点，可以用来测量电机的转速值。 FPGA概述 FPGA（Field-Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，是从EPLD、PAL、GAL等这些可编程器件的基础上进一步发展起来的。FPGA作为专业集成电路领域中的半定制电路，不但解决了定制电路的不足，而且克服了原有可编程器件因门电路数有限的缺点。FPGA的使用十分灵活，同一片FPGA只要使用不同的程序就能够达到不同的电路功能。 电机测速系统设计 电机测速系统设计基于FPGA，使用Quartus II作为设计平台，采用硬件描述语言VHDL和模块化设计的方式。该设计包括外围电路设计和FPGA模块设计。外围电路设计包括基准时基电路、复位电路、传感器测量电路和显示电路。FPGA模块设计包括分频电路、十进制计数器电路、数据处理电路和显示译码电路。 外围电路设计 外围电路设计包括基准时基电路、复位电路、传感器测量电路和显示电路。 * 基准时基电路：采用50 MHz的有源晶振，3.3 V电源通过FB5接入有源晶振的VCC端口，同时通过C10和C11滤去高频干扰信号。 * 复位按键电路：通过按键实现了FPGA模块的手动复位。 * 传感器测量电路：将电机转速的模拟信号转换成数字脉冲信号送入FPGA模块。 * 显示电路：使用数码管显示电路，可以知道这是共阳极数码管。 FPGA模块设计 FPGA模块设计包括分频电路、十进制计数器电路、数据处理电路和显示译码电路。 * 分频电路：将送入的基准时钟信号进行分频，得到一个闸门信号，作为十进制计数器的使能信号。 * 十进制计数器电路：将十进制计数器得到的数据进行相应的处理后，再送入显示译码电路进行转换译码。 * 数据处理电路：将十进制计数器得到的数据进行相应的处理后，再送入显示译码电路进行转换译码。 * 显示译码电路：将十进制计数器得到的数据进行显示译码，显示出电机的转速值。 结论 本设计是基于FPGA的电机测速系统设计，具有外围电路少、集成度高、可靠性强等特点，可以用来测量电机的转速值。该设计可以应用于通信、仪器、网络、数据处理、工业控制、军事和航空航天等众多领域。