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          光柵電子細分電路設(shè)計

          作者: 時間:2013-11-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
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          若記錄相鄰兩次Countnum_reg的差值,便可通過以下的公式計算讀數(shù)頭移動的距離:


          式中:N為插值芯片的插值因子,d為柵距。
          4.3 二次細分測速組件設(shè)計
          讀數(shù)頭的移動速度應(yīng)在一定范圍之內(nèi),否則會造成丟數(shù)等誤差。測速組件主要對讀數(shù)頭的移動速度進行實時監(jiān)控,從而實現(xiàn)過速報警。其設(shè)計過程與二次細分辨向組件類似。移動速度的計算公式如下:

          式中:d為光柵柵距,f為插值芯片輸出正交信號的頻率,
          N為插值芯片的插值因子,n為t時間內(nèi)正交信號的個數(shù)。由此可知,只要測出頻率f即可求得移動速度。
          寄存器描述文件中定義了4個寄存器,如表1所列。


          任務(wù)邏輯設(shè)計采用測周期的方法,即根據(jù)Div_reg中的分頻因子對待測信號tclk進行分頻,在分頻后信號的高電平內(nèi)記錄標(biāo)準(zhǔn)信號sclk的個數(shù),并在其下降沿將計數(shù)值存到COUnt_reg中。同時,在其低電平內(nèi)將Countready_reg置1,通知AVaIon主設(shè)備計數(shù)值已就緒。待測頻率的計算公式如下:

          該方法可能會產(chǎn)生±1個標(biāo)準(zhǔn)脈沖的測量誤差,由于系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)頻率與待測正交信號相比為高頻信號,因此能實現(xiàn)高精度的頻率測量。
          4.4 LCD控制組件的設(shè)計
          本系統(tǒng)中使用的LCD為128×64的點陣黑白屏,其內(nèi)嵌控制器為KS0107/KS0108。該液晶模塊的D/I引腳用于指示模塊處理數(shù)據(jù)/命令;R/W引腳控制讀/寫操作;EN引腳為使能信號,CSl/CS2為屏幕的左右半屏控制器片選信號。
          本系統(tǒng)在NiosII IDE開發(fā)環(huán)境中設(shè)計應(yīng)用程序,其程序流程如圖9所示。

          5 結(jié)論
          ①與傳統(tǒng)的分立元件細分電路相比,本系統(tǒng)中使用了專用的插值芯片IC—NV,不但提高了系統(tǒng)集成度,而且在簡化PCB設(shè)計的同時提高了細分數(shù)。NiosII嵌入式處理器使用,既提高了系統(tǒng)性能,又降低了費用。利用Component Editor工具設(shè)計的二次細分辨向模塊、測速模塊及LCD控制模塊,可以隨時根據(jù)需要更改驅(qū)動程序并可重復(fù)利用,實現(xiàn)了系統(tǒng)的集成和模塊化。
          ②仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)設(shè)計簡單靈活,穩(wěn)定性高,實時性強,可通過調(diào)節(jié)插值芯片的插值數(shù)實現(xiàn)高達64倍的細分。


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