基于FPGA的時間間隔測量模塊設計

4 功能實現(xiàn)及仿真
通過QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境，文本編輯方式，用VHDL語言進行編程，生成圖元，結合頂層原理圖設計，實現(xiàn)信號預處理模塊原理圖，如圖4所示。

對編寫的程序進行調試、編譯通過，然后進行功能時序仿真，實現(xiàn)如果信號2到來之前已經(jīng)收到信號l，并且已經(jīng)在計數(shù)，但若小于預設的閘門關閉時間80 ns，則不進行閘門關閉。即中斷保持高電平不變，停止信號保持低電平，感知器認為此信號為非測量信號2，繼續(xù)監(jiān)測信號2的到來，如圖5所示。

如果信號2到來之前已經(jīng)收到信號1，并且已經(jīng)在計數(shù)，但若大于或是等于預設的閘門關閉時間80 ns，則進行閘門關閉，即中斷由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，停止信號由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，感知器判斷出此信號為所要測量的信號2，通知主控制器讀取數(shù)據(jù)，如圖6所示。

5 結論
該系統(tǒng)硬件設計采用Ahera公司的FPGA器件EPIC3T10017，同時軟件設計采用其公司自行開發(fā)的QuartusII開發(fā)環(huán)境進行程序設計及其功能時序的仿真。實踐表明，由于FPGA器件簡單易學，市場占有量大，開發(fā)設計人員容易購置，開發(fā)技術易于掌握，尤其是FPGA本身功能強大，故其在工業(yè)控制領域中將占據(jù)重要的位置。這里所介紹的時間間隔測量技術可在靶場測試、激光測距、物理實驗、航空航天等領域發(fā)揮良好的作用。