Овај чланак објашњава стварање модулације ширине импулса сигнали са променљивим радним циклусом на ФПГА помоћу ВХДЛ. ПВМ има фиксну фреквенцију и променљиви напон. Овај чланак такође говори о Дигитал Цлоцк Манагер-у за смањење фреквенције такта смањењем искривљености сигнала сата. Фиксна фреквенција се користи за производњу улазних података који производе ПВМ сигнале помоћу упоређивача. Електронске компаније дизајнирају хардвер посвећен њиховим производима са својим стандардима и протоколима што крајњим корисницима представља изазов да поново конфигуришу хардвер према својим потребама. Овај захтев за хардвером довео је до раста новог сегмента који је могуће прилагодити купцу интегрисани кругови који се могу програмирати на терену звани ФПГА .
Модулација ширине импулса (ПВМ)
Модулација ширине импулса се широко користи у апликацијама комуникације и контролни системи . Модулација ширине импулса може се генерисати коришћењем различитих приступа у системима управљања. Овде, у овом чланку, ПВМ се генерише помоћу језика за опис хардвера (ВХДЛ) и примењује на ФПГА. Имплементација ПВМ-а на ФПГА може брже обрадити податке, а архитектура контролера може бити оптимизована за простор или брзину.
ПВМ је техника за обезбеђивање логике „0“ и логике „1“ током контролисаног временског периода. То је извор сигнала који укључује модулацију његовог радног циклуса за контролу количине снаге која се шаље оптерећењу. У ПВМ-у, временски период квадратног таласа се одржава константним, а време за које сигнал остаје ВИСОК варира.
ПВМ генерише импулсне сигнале на свом излазу на такав начин да је просечна вредност ВИСОКА и НИСКА пропорционална пропорционалној ПВМ улазу. Радни циклус сигнала може се мењати. ПВМ сигнал је квадратни талас константног периода са променљивим радним циклусом. Односно, фреквенција ПВМ сигнала је константна, али временски период сигнала остаје висок и варира како је приказано.
ПВМ сигнал
ВХДЛ
ВХДЛ је језик који се користи за описивање понашања корисника дизајни дигиталних кола . ВХДЛ користе индустрије и академици у сврху симулације дигиталних кола. Његов дизајн се може симулирати и превести у облику који је погодан за имплементацију у хардвер.
ПВМ архитектура
Да би се произвели улазни подаци за генерисање ПВМ-а користећи брзи Н-битни бројач слободног рада, чији се излаз упоређује са излазом регистра и помоћу упоређивача чува жељени радни циклус уноса. Упоредник излаз је постављен на 1 када су обе ове вредности једнаке. Овај излаз упоређивача користи се за постављање РС засуна. Сигнал преливања са бројача користи се за ресетовање резе РС. Тхе излаз резе РС даје жељени ПВМ излаз. Овај сигнал преливања се такође користи за учитавање новог Н-битног радног циклуса у Регистар. ПВМ има фиксну фреквенцију и променљиви напон. Ова вредност напона се мења од 0В до 5 В.
ПВМ сигнал са променљивим радним циклусом
Основни ПВМ генерише сигнале, што даје излаз ПВМ-а, захтева упоређивач који упоређује две вредности. Прва вредност представља квадратни сигнал који генерише Н бројач битова, а друга вредност представља квадратни сигнал који садржи информације о радном циклусу. Бројач генерише сигнал оптерећења кад год дође до преливања. Једном када сигнал оптерећења постане активан, регистар учитава нову вредност радног циклуса. Сигнал оптерећења користи се и за ресетовање резе. Излаз закључавања је ПВМ сигнал. Ово варира са променом вредности радног циклуса.
Шта је ФПГА?
ФПГА је поље програмабилних капија. То је врста уређаја која се широко користи у електронским колима. ФПГА су полупроводнички уређаји који садрже програмабилне логичке блокове и међусобно повезане кругове. Може се програмирати или репрограмирати на потребну функционалност након производње.
ФПГА
Основе ФПГА
Када се производи плочица и ако као део садржи ФПГА. Ово се програмира током производног процеса и даље се може касније репрограмирати да би се створило ажурирање или извршиле неопходне промене. Ова карактеристика ФПГА чини га јединственим од АСИЦ-а. Интегрисани кругови специфични за примену (АСИЦ) израђени су по мери за одређене задатке дизајнирања. Некада су се ФПГА користили за развој дизајна мале брзине, сложености и волумена, али данас ће ФПГА лако померити баријеру перформанси до 500МХз.
У микроконтролерима је чип дизајниран за купца и они морају да напишу софтвер и компајлирају га у хексадецималну датотеку да би се учитали на микроконтролер. Овај софтвер се лако може заменити јер је ускладиштен у флеш меморији. У ФПГА-има не постоји процесор за покретање софтвера, а ми смо тај који дизајнира коло. Можемо да конфигуришемо ФПГА тако једноставно као АНД капија или сложени као вишејезгрени процесор. Да бисмо креирали дизајн, пишемо Хардваре Десцриптион Лангуаге (ХДЛ), који је две врсте - Верилог и ВХДЛ. Затим се ХДЛ синтетише у бит датотеку помоћу БИТГЕН-а за конфигурисање ФПГА. ФПГА чува конфигурацију у РАМ-у, тј. Конфигурација се губи када не постоји веза за напајање. Због тога се морају конфигурисати сваки пут када се напајање напаја.
Архитектура ФПГА
ФПГА су префабриковани силицијумски чипови који се могу електрички програмирати за примену дигиталних дизајна. Први ФПГА заснован на статичкој меморији, назван СРАМ, користи се за конфигурисање и логике и међусобног повезивања користећи ток конфигурационих битова. Данашњи савремени ЕПГА садржи приближно 3,30 000 логичких блокова и око 1100 улаза и излаза.
ФПГА архитектура
Архитектура ФПГА састоји се од три главне компоненте
- Програмабилни логички блокови, који имплементирају логичке функције
- Програмабилно усмјеравање (међусобно повезивање), које имплементира функције
- И / О блокови, који се користе за успостављање веза изван чипа
Примене ПВМ сигнала
ПВМ сигнали се широко користе за контролне апликације. Попут управљања једносмерним моторима, контролним вентилима, пумпама, хидрауликом итд. Ево неколико примена ПВМ сигнала.
- Системи грејања са спорим временом од 10 до 100 Хз или више.
- Једносмерни мотори од 5 до 10КХз
- Напајања или аудио појачала од 20 до 200 КХз.
Овај чланак је о генерирање ПВМ сигнала са променљивим радним циклусом помоћу ФПГА. Поред тога, за било какву помоћ у вези са електронским пројектима или недоумице у вези са овим чланком, можете нас контактирати коментаришући одељак за коментаре дат у наставку.
