数字技术与应用
基于FPGA控制的低频数字式相位测量仪研究
王振红
于磊
（北方工业大学信总工程学院
[摘
北京
100144)
应用研究：
要】低频数字相位测量仪在工业领域中是经常用到的一般测量工具，主要应用于同频率正装信号间的相位差的测景显示，
本系统采用复杂可编程逐辑器件EP1K100QC208-3作为数据处理及控制核心，由移相网络，信号处理电路，数据采集电路，数据运算电路以及显示电路组成。该系统硬件电路简单，整个设计采用VHDL(超高速硬件描述语言)语言作为系统内部硬件结构的描述手段，在Altera的maxplusⅡ的软件支持下完成。
该系统可以对200Hz~20kHz频率范围内的信号进行高频采样处理，并把收集到
的数据送入FPGA进行相位差测量运算并送显示电路显示，测相绝对误差不大于土0.5°
本系统充分利用FPGA对数据的高速处理能力，使得系统设计高效，可靠，与传统相位测量仪相比，该系统具有处理速度快、稳定性高、性价比高，易于实现的优点。
该系统具有较强的实用价值和良好的工程应用前景。
【关键词]复杂可编程逻辑器件
[中图分类号]X52 1绪论
低频
相位测量仪[文献标识码]A
FPGA
VHDL语言
[文章编号]1007-9416（2010)01-0076-04
的意义，其测量方法可分为模拟和数字方法两种，传统依靠模拟器件的方法，如二极
随着科学技术的突飞猛进的发展，电
子技术广泛的应用于工业、农业、交通运输、航空航天、国防建设等国民经济的诸多领城中，面电子测量技术又是电子技术中进行信息检测的重要手段，在现代科学技术中占有举足轻重的作用和地位。相位是交流信号的重要参数。相位差的测量是电子和电力测量中经常遇到的间题，测量两路同频信号的相位差在工程上有着重要
uchar i,
for(i=0,i<=99,i++)
if(BUSY==0) break;
for(i=0,i<8;i++) fCLOCK=0,
SDATA=(bit)(outdata&0x80), =>>
管鉴相法。脉冲计数法等，测量系统复杂、需专用器件、硬件成本高、面且精度不高。随着集成电路的发展，利用大规模集成电路来完成各种高速、高精度电子仪器的设计，已经成为--种行之有效的方法，采用这种技术制成的电子仪器电路结构简单、性能可靠、测量精确且易于调试，面且精度明显高于一般的模拟式测量，
CLOCK=1， STB=1， STB=0,
以上介绍了芯片uPD6450在视频字符叠加系统中的应用，包括它的性能特点，控制命令、串行口时序、硬件外图电路以及软件设计等。采用这种芯片进行视频字符叠加系统的设计时，其有显示编辑功能强、设计简单，可靠性高、实用性好待优点，是
ATAXXXXXOXXX
ax 8T8 BUSY
76
控制时序图！
数技术与应用万方数据
视赖输人
M1881
在工业和民用场合，为了对各种低频信号进行测量分析，常常引入相位测量仪。低频数字式相位测试仪在工业领城中是经常用到的一般测录工具，例如在电力系统中，当电网合时，要求两电网电信号的相位相同，如果两路信号的相位不同，会出现很大的电网冲激电流，对供电系统产生巨大的破坏力，因此，精确测量出两个信号的相位差是非常重要的。
同频信号间相位差的测量在电力系视频字符登加的一种较好的选择方案。
[参考文献]
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中国广播电视设
备工业协会应用电视专业协会，
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89C52
uPD
行同步场同步
叠加输出
图2电路原理
CS
DATA CLK
PI