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论文 基于CPLD的低频相位测量仪的设计与实现
摘要：以Altera公司CPLD芯片EPM240T100C5N和单片机AT89S52为核心，辅以相关模拟电路，构成一个低频数字式相位测量仪。系统由整形电路、CPLD数据采集电路、单片机数据运算控制电路和数据显示电路几部分构成。包括硬件设计和软件设计两大部分。由于系统将CPLD和单片机相结合，综合其优点，具有集成度高、稳定性好、设计灵活和设计效率高等优点。
关键词：频率；相位；等精度；CPLD；单片机
1 引言
正弦信号的相位差测量在工程上具有重要意义,如线性系统的动态特性分析、系统模型辨识、故障诊断、电工领域中的电机功率角测试、绝缘材料介质损耗角的测量等。系统可分为三部分：数据采集电路、数据运算控制电路和数据显示电路。由于CPLD具有集成度高，I/O资源丰富，稳定可靠等优点，而单片机具有良好的人机接口和运算控制功能，本系统采用Altera公司CPLD芯片EPM240T100C5N和单片机AT89S52构成测控主体。其中，CPLD主要负责采集两个同频待测正弦信号的频率和相位差所对应的时间差，而单片机负责读取CPLD的数据，并根据这些数据技术待测正弦信号的频率及两路同频正弦信号之间的相位差，同时通过功能键切换显示出待测信号的频率和相位差。由于CPLD对脉冲信号比较敏感，而被测信号是周期相同、相位不同的两路正弦波信号，故需对输入波形进行整形，使其变成方波信号，再输入CPLD进行处理。由于系统将CPLD和单片机相结合，综合其优点，具有集成度高、稳定性好、设计灵活和设计效率高等优点。
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