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《基于fpga的納秒量級脈沖寬度精確測量研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、第43卷第5期中國測試Vol.43No.52017年5月CHINAMEASUREMENT&TESTMay袁2017doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2017.05.002基于FPGA的納秒量級脈沖寬度精確測量研究于龍洋袁劉曄袁孫培欽袁張耀勻（西安交通大學電氣工程學院，陜西西安710049）摘要院為使測量光電開關發(fā)出的數字脈沖寬度的精度達到1ns和掌握光電開關的實時工作狀態(tài)。該文通過基于FPGA精確測量法的直接計數法和移相計數法進行測量，得出移相計數法的測量誤差在1ns左右，并驗證其設計的正確性和有效性。設計通信系統(tǒng)和
2、上位機軟件進行實時監(jiān)控，通信系統(tǒng)采用成熟的串口RS232通信方式，用PFGA設計串口通信模塊，實現將數據傳輸到工控機；再用LabVIEW編寫上位機軟件，便于工作人員直觀觀察數據并存儲數據到Excel，實驗結果證明測量系統(tǒng)可靠、有效。關鍵詞院納秒量級；FPGA；串口通信；LabVIEW文獻標志碼院A文章編號院1674-5124淵2017冤05-0005-06AnanosecondlevelmeasurementmethodofpulsewidthbasedonFPGAYULongyang，LIUYe，SUNPeiqin，ZHANGYaoyun（
3、SchoolofElectricalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China）Abstract:Inordertomakethewidthofdigitalpulsegeneratedbyphotoelectricswitchreachtheprecisionof1nsapproximatelygraspthereal-timeworkingstateofthephotoelectricswitch.ThispaperproposedtwoFPGA-basedaccuratem
4、easurementmethodstomeasuretheprecision，directingcountingmethodandphaseshiftcountingmethodwereincluded.Theexperimentsshowthattheerrorofthephaseshiftcountingmethodisabout1ns，whichverifiesitscorrectnessandeffectiveness.ThecommunicationsystemandsoftwareofIPCwerealsodesignedinth
5、ispaper.ThecommunicationsystemusedaRS232serialinterfaceandtheserialcommunicationmoduletransfersdatatotheIPCwasdesignedbyFPGA；IPCsoftwarewaswrittenbyLabVIEW，whichenablesthedatatobeobservedintuitivelyandstoredtoExceleasily.Theexperimentalresultsshowthatthedesignofthesystemisc
6、orrectandeffective.Keywords:nanosecond；FPGA；serialcommunication；LabVIEW0引言度測量算法雖然有著廣泛的應用前景袁但是其系統(tǒng)隨著控制技術的發(fā)展袁精確監(jiān)控光電開關的工作非常復雜袁且成本高遙文獻[2]提到利用鈮酸鋰晶體的狀態(tài)是工程實際急需解決的問題袁其測量精度達到電光效應袁其研制可用于測量納秒量級脈沖電壓的納秒量級也是工業(yè)自動化技術發(fā)展到一定階段的需傳感器袁但是其誤差范圍在5耀7ns袁達不到1ns的誤求遙文獻[1]提出的基于DSP結合混沌算法實現的精差要求遙文獻[3]基于移相技術
7、的脈沖寬度測量方法收稿日期院2016-09-18曰收到修改稿日期院2016-11-20能實現納秒量級測量袁且提供了測量數字脈沖的思作者簡介：于龍洋淵1992-冤袁男袁陜西寶雞市人袁碩士研究生袁路袁但所需晶振頻率達到250MHz袁且FPGA芯片價專業(yè)方向為控制理論與科學遙格昂貴袁因此本文在此基礎上進一步改進其移相技6中國測試2017年5月術算法來降低倍頻時鐘信號袁實現低成本的可靠測pll1量系統(tǒng)遙論文在脈沖寬度測量方面采用了直接計數法和移相技術法兩種算法袁并且設計了FPGA與上位inclk0inclk0frequency院50.000MHzc0
8、機之間的通信遙通信系統(tǒng)采用成熟的串口RS232通信OperationMode院Normallocked方式袁LabVIEW在測量領域內是比較普遍的應用軟ClkRat
