安防監(jiān)控調(diào)測儀的中斷點檢測功能設(shè)計
加入技術(shù)交流群
2．1 脈沖發(fā)生模塊
脈沖發(fā)生模塊和計數(shù)模塊均由CPLD邏輯電路實現(xiàn)。CPLD選用Altera公司MAX II系列EPM240T器件，支持高達300 MHz的內(nèi)部時鐘，其速度可以滿足測量需求。
脈沖發(fā)生模塊由脈寬設(shè)置單元、脈沖輸出單元組成。為節(jié)省單片機I／O口資源，脈寬設(shè)置由一組16位串入并出移位寄存器實現(xiàn)，當單片機資源足夠時，可省去該單元。脈沖輸出單元由狀態(tài)機實現(xiàn)，如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194810.htm
其中，clk_50m為時鐘輸入端，pulse_with為脈寬設(shè)置端口，pulse_out為脈沖輸出端口，enalble為使能輸出端口。當enable=1時，pulse_out輸出一個高電平，其寬度為Tclk_50m×(pulse_with+1)。例如pulse_with=0，脈寬默認值為t=Tclk_50m×(0+1)=20 ns。設(shè)置不同的pulse_with，輸入脈沖寬度可調(diào)，這樣可以在測量不同長度的線纜時調(diào)整脈沖寬度，使測量結(jié)果更加準確。
如圖3所示，計數(shù)模塊由一個16位計數(shù)器和一個16位并入串出移位寄存器電路實現(xiàn)。enalble使能端用于防止干擾脈沖輸入啟動計數(shù)器；start_counter為使計數(shù)器啟動和停止的脈沖輸入，上升沿有效；clk_50m為計數(shù)器時鐘，該時鐘影響測量精度，其頻率越高，線纜的測量誤差范圍越小；Q為計數(shù)值輸出；EOC為計數(shù)結(jié)束標志。
計數(shù)器的啟動由入射脈沖觸發(fā)，停止由反射脈沖觸發(fā)，計數(shù)值由Q數(shù)據(jù)接口輸出，計數(shù)停止后輸出高電平。單片機查詢計數(shù)結(jié)束標志EOC，當電平為1后讀取計數(shù)值。
2．2 調(diào)理電路
2．2．1 發(fā)送調(diào)理電路
發(fā)送調(diào)理電路由放大電路組成，如圖4(a)所示。場效應(yīng)管M1將輸入的正脈沖轉(zhuǎn)換為最大值為12 V的負脈沖，再經(jīng)M2反相后，即可注入到被測電纜和接收調(diào)理電路。這里選用MOS管而不是運放芯片實現(xiàn)信號脈沖的放大、反相，便于節(jié)省成本，縮短信號的傳輸延時。
評論