FPGA

本文将快速回顾一些的应用，其中FPGA和MCU“配对”，以展示如何通过降低功耗，减小电路板空间，提高处理性能或接口灵活性来提高系统效率，从而显着改善您的下一个设计。

紫光同创携手电子创新网联合推出紫光同创PGL22G开发平台试用活动。通过试用活动，一方面让更多应用用上本土FPGA，另一方面，也通过大家的反馈开发出更好的FPGA器件，欢迎FPGA应用开发者，高校师生和研究人员踊跃报名，申请试用！

在去年电子创新网举办的2019FPGA应用创新论坛上，一家低调的FPGA新玩家引发了大家极大的兴趣，它就是EFINIX公司，为何全球FPGA领头羊赛灵思会投资这家公司？它的创始人团队有多牛？他们捣鼓出来的FPGA新架构到底有什么独特性？本文为你详细介绍。

12月19日，在ELEXCON 2019深圳国际电子展召开第一天，由电子创新网主办的2019FPGA创新应用论坛也在会展中心同期开幕，来自全国各地的150多位FPGA开发业者和国内领先FPGA厂商紫光同创、安路科技、西安智多晶、雪湖科技，Efinix等公司就本土FPGA发展未来趋势和挑战进行了深入交流…

现有的数控系统中多采用工控机加运动控制卡的计算机数控系统方案进行运动控制器的设计。随着工控机整体功能日趋复杂，对运动控制系统的体积、成本、功耗等方面的要求越来越苛刻。现有计算机数控系统在运动控制方面逐渐呈现出资源浪费严重、实时性差的劣势。此外，数控系统的开放性、模块化和可重构设计是目前数控技术领域研究的热点，目的是为了适应技术发展和便于用户开发自己的功能。

本文基于ARM和FPGA的硬件平台，采用策略和机制相分离的设计思想，设计了一种具有高开放性特征的嵌入式数控系统。该数控系统不仅具备了以往大型数控系统的主要功能，还具备了更好的操作性和切割性能，而且在开放性方面优势更为突出，使数控系统应用软件具有可移植性和互换性。

介绍了一种基于fpga的多轴控制器，控制器主要由arm7(LPC2214)和fpga(EP2C5T144C8)及其外围电路组成，用于同时控制多路电机的运动。利用Verilog HDL硬件描述语言在fpga中实现了电机控制逻辑，主要包括脉冲控制信号产生、加减速控制、编码器反馈信号的辨向和细分、绝对位移记录、限位信号保护逻辑等。论文中给出了fpga内部一些核心逻辑单元的实现，并利用QuartusⅡ、Modelsim SE软件对关键逻辑及时序进行了仿真。实际使用表明该控制器可以很好控制多轴电机的运动，并且能够实现高精度地位置控制。

随着电机广泛地应用于数字控制系统中，对电机控制的实时性和精度上的要求越来越高。如何灵活、有效地控制电机的运行成为研究的主要方向。文中采用现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，fpga)，通过Verilog语言编程来实现电机的控制。利用fpga设计具有硬件设计软件化、高度集成化、高工作频率等优点。fpga最大的特点就是灵活，实现你想实现的任何数字电路，可以定制各种电路，减少受制于专用芯片的束缚，真正为自己的产品量身定做。在设计的过程中可以灵活的更改设计，而且它强大的逻辑资源和寄存器资源可以让你轻松的去发挥设计理念。其并行执行，硬件实现的方式可以应对设计中大量的高速电子线路设计需求。

作者：赵厉，张志国，唐芳福

<strong>1. 概述</strong>

随着集成电路技术的快速发展，半导体存储、微处理器等相关技术的发展得到了飞速发展。FPGA以其可靠性强、运行快、并行性等特点在电子设计中具有广泛的意义。作为一种可编程逻辑器件，FPGA在短短二十年中从电子设计的外围器件逐渐演变为数字系统的核心。伴随着半导体工艺技术的进步，FPGA器件的设计技术取得了飞跃发展及突破。

分频器通常用来对某个给定的时钟频率进行分频，以得到所需的时钟频率。在设计数字电路中会经常用到多种不同频率的时钟脉冲，一般采用由一个固定的晶振时钟频率来产生所需要的不同频率的时钟脉冲的方法进行时钟分频。

在FPGA的设计中分频器是使用频率较高的基本设计，在很多的设计中也会经常用到芯片集成的锁相环资源，如用Xilinx的DLL以及Altera的PLL来进行时钟的分频、倍频与相移。在一些对时钟精度不高的场合，会经常利用硬件描述语言来对时钟源进行时钟分频。

现场可编程门阵列即FPGA，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。作为专业集成电路领域中的半定制电路而出现的FPGA，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而产生的缺点。FPGA 的使用十分的灵活，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。现在FPGA 在通信、仪器、网络、数据处理、工业控制、军事和航空航天等众多领域有着广泛的应用。随着成本和功耗的进一步降低，将在更多的领域运用FPGA。基于FPGA 的电机测速系统设计，以Quartus II 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。本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。

<strong>外围电路设计</strong>

在电子工程，资源勘探，仪器仪表等相关应用中，频率计是工程技术人员必不可少的测量工具。频率测量也是电子测量技术中最基本最常见的测量之一。不少物理量的测量，如转速、振动频率等的测量都涉及到或可以转化为频率的测量。目前，市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计，但价格不菲。为适应实际工作的需要，本文在简述频率测量的基本原理和方法的基础上，提供一种基于FPGA的数字频率计的设计和实现过程，本方案不但切实可行，而且具有成本低廉、小巧轻便、便于携带等特点。

<font size="3"><strong>1.数字频率测量原理和方法及本系统硬件框架</strong></font>

数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波和尖脉冲信号的频率。而且还可以测量它们的周期。数字频率计在测量其他物理量如转速、振动频率等方面也获得广泛应用。

1.1 数字频率的测频原理和方法

众所周知，所谓“频率”就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数N，则其频率可衰示为f=N/T 。

1引言

与传统模拟示波器相比．数字存储示波器不仅具有可存储波形、体积小、功耗低，使用方便等优点，而且还具有强大的信号实时处理分析功能。在电子测量领域，数字存储示波器正在逐渐取代模拟示波器。但目前我国使用高性能数字存储示波器主要依靠国外产品，而且价格昂贵。因此研究数字存储示波器具有重要价值。借于此，提出了一种简易数字存储示波器的设计方案，经测试，性能优良。

2 数字存储示波器基本工作原理

数字存储示波器与模拟示波器不同在于信号进入示波器后立刻通过高速A／D转换器将模拟信号前端快速采样，存储其数字化信号。并利用数字信号处理技术对所存储的数据进行实时快速处理，得到信号的波形及其参数，并由示波器显示，从而实现模拟示波器功能，而且测量精度高。还可存储信号，因而，数字存储示波器可以存储和调用显示特定时刻信号。

3 系统分析论证

3．1 A／D实时采样