一种CPLD自供电系统实现

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使用电池的CPLD自供电系统

使用电池的CPLD自供电系统有一种常见的工业和消费应用，即按一个长间隔（如每分钟一次）对环境条件，如GPS （全球定位系统）位置、电压、温度或光线进行采样的系统。

这类系统正越来越多地采用无线和电池供电方式，它每分钟苏醒过来，作一次采样，将数据传输到一个中央数据采集终端，然后再次进入睡眠状态。

本设计实例用一片Altera EPM240-T100 CPLDCPLD（复杂可编程逻辑器件）中的一小部分，结合一些分立电容、电阻、二极管和MOSFET，通过一个RC定时器电路，自动将一个CPLD系统从完全断电状态唤醒。

这种方案在两种情况下都有最小的功耗：一种是电源接通时的采样期间，另一种是系统断电（除RC 电路以外）时的采样之间。

图1是基本的CPLD开/关定时器。

Q1是一片IRLML6302 P沟道MOSFET，用作系统的电源控制开关。

当门节点为VCC时，R2上拉，连接CPLD和整个系统的电源均被切断，只有RC电路消耗少量电能。

CPLD带有一个控制块、一个4.4MHz内部振荡器、一个3位寄存器，以及6个I/O。

图2为控制部分的状态机。

状态机的输出为高电平，所有其它输出均为低电平。

从掉电到上电的虚线表示时间延迟，该时间延迟在系统断电时由R1与C1构成的RC电路测量。

开关S1接通时电路初始化。

当S1闭合时，D2将门节点拉低，当门电压低于VCC 0.7V时Q1导通。

Q1加电不到200ms后，EPM240-T100工作在上电状态。

上电状态将电源节点拉低，将门电压保持在0.7V，在开关打开后使Q1维持导通。

上电状态亦将充电节点拉至VCC。

这个动作将C1的负端充电至VCC。

由于reset=0，控制块进入复位状态，而Register 1被复位。

一旦S1打开，控制块进入使能状态，使能信号驱动为1。

接下来，采样与传输电路开始工作，使done信号为0。

当采样与传输完成时，done信号变为1，而控制块进入保存状态。

保存状态按照Register 1中的值，将电容C2充电至CN。

基于CPLD的电网过电压自动记录装置

２ＱｎｄｏＪｌｃｉｏｅｕｐｙＢｒａ，Ｑｎｄｏ６２０ｈｎ），ｉｇａｉＥｅｔｃＰｗｒｐｌｕｅｕｉｇａ，２６０，ＣｉａｍｏｒＳ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｉｐｐｒｉｔｏｕｅｉｄｏｏｔｂｅｏｅｈｓａｅｎｒｄｃｄａｋｎｆｐｒａｌｖｒ— ｖｌｇｕｏｒｃｒｉｇｄｖｃｓｆｒｔｅｅｅｔｃｐｗｒｓｐｌｏｔｅａｔｅｏｄｎｅｉｅｏｈｌｃｒｏｅｕｐｙａｉｎｔｏｋＩｎｔｏｌａｅｏｄ，ｍｅｒｅａｄｄａｗｔｏｅｉｎｕｏｔａｌ，ｂｔａｓａｒｅｌｉｏｅｅｗｒ．ｔｏｎｙＣｒｃｒｎｍｏｚｎｅｌｉｐｗｒｓｇａａｔｍａｉｌｉｈｌｃｙｕｌｏｃｎｗｏｋｗｌｎｐｗｒ
一一一一一一一一一
竖堑Ｉ墨
０引言
电力系统的各种过电压是威胁输配电系统安全运行的
图是基于ｃＬＰＤ技术的数据采集及存储电路。
主要因素之一，对它的研究和实测将对电力系统的设计、运行和设备故障分析提供极有价值的参考。业内人士都知道，随着输电电压等级的提高，系统绝缘距离和绝缘水平的确定就成为在技术上和经济上必须考虑的问题，理想的作法是采用优化设计，科学地进行绝缘配合。要进行最优化设计，必须准确记录电网系统过电压的数据（发生及发展过程），而这些需要有过电压真实可靠的实测数据。

基于CPLD的PWM控制电路设计说明

一种基于 CPLD 的 PWM 控制电路设计
2008 年 08 月 04 日
社区交流
介绍了利用硬件描述语言 VHDL 设计的一种基于 CPLD 的 PWM 控制电路，该ＰＷＭ控制电路具有 PWM 开关频率可调，同侧２路信号互锁、延时时间可调、接口简单等特点，可应用于现代直流伺服系统。
在直流伺服控制系统中,通过专用集成芯片或中小规模的数字集成电路构成的传统 PWM 控制电路往往存在电路设计复杂,体积大,抗干扰能力差以及设计困难、设计周期长等缺点因此 PWM 控制电路的模块化、集成化已成为发展趋势.它不仅可以使系统体积减小、重量减轻且功耗降低,同时可使系统的可靠性大大提高.随着电子技术的发展,特别是专用集成电路(ASIC)设计技术的日趋完善,数字化的电子自动化设计(EDA) 工具给电子设计带来了巨大变革,尤其是硬件描述语言的出现,解决了传统电路原理图设计系统工程的诸多不便.针对以上情况,本文给出一种基于复杂可编程逻辑器件(CPL D)的 PWM 控制电路设计和它的仿真波形. 1 PWM 控制电路基本原理
‘0'; Q<=Qs; cao<=reset or caolock; end a_counter;
在原理图中,延迟模块必不可少,其功能是对 PWM 波形的上升沿进行延时,而不影响下降沿,从而确保桥路同侧不会发生短路.其模块的 VHDL 程序如下:
entity delay is port(clk: in std_logic; input: in std_logic_vector(1 downto 0); output:out std_logic_vector(1 downto 0) end delay; architecture a_delay of delay is

基于MCF5282和CPLD的牵引供电系统微机馈线保护装置设计

Ｋｅｙｗｏｒｓ：ｆｅｅｏｅｔｏｎ；ｔｃｉｎｕｂｓａｉｎ；ｐｏｗｅｕｐｐｌｓｔｍｄｅｄｒｐｒｔｃｉｒａｔｏｓｔｔｏｒｓｙｙｓｅ
０引言
随着电气化铁道的迅速发展，了加强牵引为供电系统的工作，一步提高科学管理水平和工进作效率，牵引供电系统实现综合自动化，现要求实
ｆ９）】７
－
方案。分析了该装置采用一些算法，并对其软硬件结构进行了设计。该装置集三段距离保护、电流速断保护、波抑制过电流保护、谐自适应电流增量保护、过负荷保护及发热保护于一体，实时性好，可靠性高。
关键词：线保护；引变电所；电系统馈牵供
ｐｏｏｅ．Ｓｍｅａｇｒｔｒｐｓｄｏｌｏｉｈｍｓａｏｔｄｉｒｔｃｏｒｎｌｚｄａｔｏｔｒ＆ｈａｄｒｃｎｇｒｔｏｒ — ｄｐｅｎｐｏｅｔｒｗｅｅａａｙｅｎｄｉｓｓｆｗａｅｒｗａｅｏｆｕａｉｎｓｗｅｅｄｅｉ
维普资讯
智能电器及计算机应用・
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低压电器（０８ｏ１２０Ｎｌ）
通用低压电器篇
基于ＭＣ５８Ｆ２２和ＣＬ的牵引供电ＰＤ系统微机馈线保护装置设计
毛庆，张杭 ’ 任胜兰，蔡，诂。
Ｘ ’ ｎ７０４，Ｃｉａ２ＮｎｉｇＩｔｌｅｔｐａａｕｏ，ｔ．Ｎｎｉｇ２０Ｃｉ；ｉａ１０９ｈｎ；．ａｊｅｉｎｐｒｔｓＣ．Ｌｄ，ａｊ１０，ｈｎｎｎｌｇＡｎ１１ａ３Ｎｎｉｎｖｒｔ，ａｊｇ２０９，Ｃｉａ．ａｊｇＵｉｓｙＮｎｉ１０３ｈｎ）ｎｅｉｎ

用CPLD实现电动汽车驱动系统的逻辑控制

为此提出了具体的逻辑控制方法，当车辆行驶过程中方向信号被改变时，电机会立即停止输出转矩，并在延时３ｓ后停机。如果在此停机前的３ｓ延时内方向信号恢复为原有状态，或者切换为另一状态并且电机转速较低，这时电机又可以正常地输出转矩。但如果电机停机，则需要等到电机转速降到一个较小值后，才能根据当前的方向信号来判断是否可以再次启机。
电机的正转和反转受司机台上的向前、向后信号的控制。当向前信号有效时，要求电机输出正向转矩；当向后信号有效时，要求电机输出反向转矩；当向前和向后信号都无效时，要求电机不再输出转矩或停机。车辆在高速行驶的时候，原则上不允许司机切换方向信号。但是，为了确保车辆运行的安全，需要有一套完善的逻辑来处理车辆在行驶过程中方向信号被改变这一非常情况。既要实现在电机转速比较低的情况下方向信号的正常切换，又要对电机转速较高时改变方向信号这一错误情况作恰当的处理。
Ｍｅａｌｙ型电路输出依赖于机器的当前状态和输入的值。状态机的设计首先需要根据功能需求创建状态图或转换表。例如状态图的创建一般从一个容易用文字描述的状态开始，如果有复位状态，这往往是开始的好地方。建议为创建的每个状态写一个详细的文字说明，以便在随后的设计中作为参考，并为设计提供文档。状态图的创建过程总是迭代的，状态描述可以随设计过程而加以改进。创建了状态图或转换表之后，状态机的ＶＨＤＬ模型就很容易描述出来了。状态机的ＶＨＤＬ模型通常被分为数据单元、控制单元和输出单元３个部分（图２）。本文结合一个电机驱动系统逻辑控制的实例，说明了状态机状态图的创建和ＶＨＤＬ模型的描述过程。
如果以上程序中ｃｌｏｃｋ的频率为１０ＭＨｚ，则能够滤掉最宽为０．８ μｓ的毛刺。改变计数器的位数就可以改变所滤毛刺的宽度，例如ｆｉｌｔｅｒ＿ｃｎｔ改为８位计数器，并把ｆｉｌｔｅｒ＿ｃｎ（ｔ７）传给ｆｏｒｗａｒｄ＿ｓ作为滤波后的信号，则能够滤掉最宽为１２．８ μｓ的毛刺。２．２ＩＧＢＴ过流保护

cpld在dsp系统中的应用设计(精)

CPLD在DSP系统中的应用设计摘要：以Altera公司MAX700旧系列为代表，介绍了CPLD在DSP系统中的应用实例。

该方案具有一定的普遍适用性。

关键词：RESET BOOT HPI CPLD的延时时序DSP的速度较快，要求译码的速度也必须较快。

利用小规模逻辑器件译码的方式已不能满足DSP系统的要求。

同时，DSP系统中经常需要外部快速部件的配合，这些部件往往是专门的电路，可由可编程器件实现。

CPLD的时序严格、速度较快、可编程性好，非常适合于实现译码和专门电路。

本文以MAX7000系列为例，具体介绍其在以TI公司的TMS320C6202为平台的网络摄像机系统中的应用。

1 CPLD在DSP系统中的功能介绍1．1 DSP系统简介本文所论述的编码器系统是基于DSP的MPEG-4压缩编码器的，主要由前端视频采集、数据预处理以及MPEG-4视频压缩编码三部分组成。

基于DSP的MPEG-4编解码器由于其所选用的DSP运算能力强、编程灵活，且实现不同的图像编码算法时只需对DSP内部的程序进行改写便可实现诸如MPEG、H．263等多种图像编码，因而具有良好的应用情景。

CPLD芯片对整个编码器起着逻辑控制作用，系统结构如图1所示。

1．2 CPLD在系统中的功能要求1．2．1 产生复位信号系统上电时，CPLD产生复位信号，使整个系统中的FPGA和DSP模块复位，进入初始状态；系统上电后，数据采集模块自动启动。

系统内共使用三种电源：5V、3．3V、1．8V。

其中，5V电源由供电电源接人，3．3V、1．8V电源由TPS56300(TI产品)提供。

采用TPS3307(TI产品)为系统提供电源管理，该芯片可同时管理三种电源。

当监测到电源电压低于一定值时，产生复位信号。

TPS3307在其自身电源电压大于1V的情况下即可以输出复位信号。

当系统出现错误时，可以采用手工方式复位。

复位信号产生原理图如图2所示。

其中，RST#为整个系统的复位信号，由MAX7000输出。

基于CPLD的无刷直流电机控制器设计毕业设计

Z S T U Zhejiang Sci-Tech University 本科毕业设计Bachelor’S THESIS论文题目：基于CPLD的无刷直流电机驱动器设计浙江理工大学机械与自动控制学院毕业论文诚信声明我谨在此保证：本人所写的毕业论文，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。

论文主体均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。

如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。

声明人（签名）：年月日无刷直流电机（BLDC）利用电子换相装置代替了有刷直流电机的机械换相装置，使其既具有直流电动机的调速性能，且体积小、重量轻、效率高、无励磁损耗等特点，同时又具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点。

因此在国民经济的各个领域，如医疗机械、仪器仪表、化工、纺织以及家用电器和办公自动化等方面都有广泛的应用。

而在对系统提出响应速度快、精度高、控制板体积小、可靠性高等要求下，采用基于单片机等芯片的控制系统一般难以实现这一要求，而基于DSP等芯片的控制系统一般成本又太高。

但随着无刷直流电机的各种控制方法正日趋成熟，特别是大规模现场可编程门阵列FPGA、CPLD的出现，为实现这些要求提供了可能，本课题便是基于这一背景而提出的。

本文提出了一种基于CPLD的无刷直流电机控制器。

重点分析了控制器的硬件电路组成及其工作原理。

并进一步绘制了控制器的PCB板。

接着针对控制器所肩负的控制任务，提出了完整的控制器算法，并最后用Simulink仿真验证了所提出的控制算法。

关键词：BLDC；CPLD；BLDC控制器；BLDC Simulink 仿真；Brushless DC motor (BLDC) is using electronic commutation device instead of mechanical commutation device of brush DC motor. BLDC’s speed performance has the characteristics of DC motors, and it is also has small volume, light weight, high efficiency and no excitation loss advantages. BLDC also has the advantages of AC motor, such as simple structure, reliable operation, convenient maintenance, etc…Therefore, BLDC had been using in the wide range fields of national economy, such as medical equipment, instrumentation, chemical, textile, household appliances and office automation.The control requirements of high reliability, such as fast response speed, high precision, small size. Based on MCU chip control system is generally difficult to realize this requirement. And, the cost of control system based on DSP chip is generally too high. However with all kinds of Brushless DC motor control method is becoming more and more mature, especially the large-scale field programmable gate array FPGA, CPLD appeared, provides the possibility to realize these requirements. This topic is proposed on the basis of this background.This paper presents a brushless DC motor controller based on CPLD .Focus on the analysis of the hardware controller and its working principle. And I have completed the design of PCB controller. According to the control task the controller had, a controller algorithm was proposed. And finally, using Simulink simulation verified that the proposed control algorithm.Key words: BLDC;BLDC controller;BLDC Simulink simulation;目录摘要Abstract第1章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状和发展趋势 (1)无刷直流电机简介 (1)无刷直流电机的控制技术 (3)1.2.3无刷直流电机控制技术的发展趋势 (6)1.3本文的研究内容 (7)第2章控制器硬件电路设计 (9)2.1电路的总体结构 (9)2.2各模块解析......................................................................................... 错误!未定义书签。

【CN109917723A】一种基于CPLD技术可控制多路电源通断的电路及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910289279.2(22)申请日 2019.04.11(71)申请人江苏云涌电子科技股份有限公司地址 225300 江苏省泰州市海陵区泰安路16号(72)发明人颜环宇　高渊　刘杨　范迎迎　(74)专利代理机构南京中高专利代理有限公司32333代理人徐莉娜(51)Int.Cl.G05B 19/042(2006.01)(54)发明名称一种基于CPLD技术可控制多路电源通断的电路及方法(57)摘要本发明公开了一种基于CPLD技术可控制多路电源通断的电路，包括可编程器CPLD单元、多路PCIE信号接口模块、以及与每路所述PCIE信号接口模块相对应连接的电源管理器模块；所述PCIE信号接口模块与所述可编程器CPLD单元电性连接，所述PCIE信号接口模块用于接入子板，具有监测是否有接入子板的功能，并将监测结果信号反馈给所述可编程器CPLD单元；所述可编程器CPLD单元与所述电源管理器模块电性连接，当所述可编程器CPLD单元收到所述PCIE信号接口模块反馈的信号后，如果信号表示是已接入了子板，则所述可编程器CPLD单元向所述电源管理器模块发送使能信号，所述电源管理器模块被使能后，给所述PCIE信号接口模块供电,从而自动实现控制电源的通断，有效降低了电耗，同时提高了电路的生命周期。

权利要求书2页说明书6页附图7页CN 109917723 A 2019.06.21C N 109917723A权　利　要　求　书1/2页CN 109917723 A1.一种基于CPLD技术可控制多路电源通断的电路，其特征在于，包括可编程器CPLD单元、多路PCIE信号接口模块、以及与每路所述PCIE信号接口模块相对应连接的电源管理器模块；所述PCIE信号接口模块与所述可编程器CPLD单元电性连接，所述PCIE信号接口模块用于接入子板，具有监测是否有接入子板的功能，并将监测结果信号反馈给所述可编程器CPLD单元；所述可编程器CPLD单元与所述电源管理器模块电性连接，当所述可编程器CPLD 单元收到所述PCIE信号接口模块反馈的信号后，如果信号表示是已接入了子板，则所述可编程器CPLD单元向所述电源管理器模块发送使能信号，所述电源管理器模块被使能后，给所述PCIE信号接口模块供电。