基于有限狀態(tài)機(jī)的飛行器自毀系統(tǒng)時(shí)序控制設(shè)計(jì)
采用VHDL語言描述這種改進(jìn)的Moore型有限狀態(tài)機(jī)之前,首先要對Moore型有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行編碼操作。如表1所示,由于有限狀態(tài)機(jī)的輸出只有Output,為了在綜合時(shí)更好地識別這5個(gè)不同的狀態(tài),需要添加狀態(tài)位。在表2中添加兩個(gè)冗余的狀態(tài)位a,b來區(qū)分STl,ST2,ST3,ST4。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/163781.htm
3.3 VHDL編程注意事項(xiàng)
本設(shè)計(jì)采用單進(jìn)程描述方式,也可以采用兩進(jìn)程描述。用兩進(jìn)程時(shí)最好把轉(zhuǎn)移條件判斷邏輯和輸出邏輯分開,這樣有利于綜合器優(yōu)化代碼,利于用戶添加合適的時(shí)序約束,利于布局布線。狀態(tài)機(jī)要有默認(rèn)狀態(tài),這是從狀態(tài)機(jī)的安全性方面考慮的。在狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)中,一般要包含一個(gè)初始狀態(tài),當(dāng)芯片上電復(fù)位時(shí),狀態(tài)機(jī)能夠進(jìn)入到初始狀態(tài)。這需要在狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)中加入復(fù)位信號。
4 電路仿真
在QuartusⅡ環(huán)境下,將VHDL文本程序保存為工程,工程文件經(jīng)編譯后即可進(jìn)行電路仿真。仿真波形如圖7所示,從波形結(jié)果可以看出,復(fù)位信號(reset)有效,使?fàn)顟B(tài)機(jī)恢復(fù)到初始狀態(tài),飛行器起飛(off)有效開始,時(shí)序控制系統(tǒng)經(jīng)歷了飛行過程中5個(gè)不同的狀態(tài),如圖7中state變量所示。并最終輸出自毀指令(Output),VHDL程序設(shè)計(jì)符合要求。整個(gè)時(shí)序控制可靠,消除了毛刺現(xiàn)象。在QuartusⅡ環(huán)境下,只需要1根下載編程電纜,通過PC機(jī)的并行口連接到目標(biāo)板的JTAG口,將下載信息下載到目標(biāo)器件中。
5 結(jié) 語
仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,采用上述的有限狀態(tài)機(jī)思想進(jìn)行飛行器自毀系統(tǒng)時(shí)序控制設(shè)計(jì),不但可以減小占用CPLD資源,降低成本,方便測試,并且可以有很好的系統(tǒng)性能。基于有限狀態(tài)機(jī)的飛行器自毀系統(tǒng)定時(shí)精度達(dá)到納秒級,可以有效可靠地控制自毀信號輸出,有效消除毛刺現(xiàn)象,提高了飛行器自毀系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。
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