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高精度相位计及其工业以太网接口设计

更新时间：2020-03-27 08:13:37 大小：10M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：工业以太网接口 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

为解决国内相位计精度低，种类少，过分依靠国外进口的问题，本文立足于国内市场需求对高精度相位计进行深入研究。通过对自动换程、鉴相电路、显示电路、以太网接口等问题的研究，基于过零鉴相法设计了一款高精度相位计。该相位计能够实现输入电压有效值0.01V-320V量程的自动转换，分辨率为0.1°，被测信号频率范围10HZ-1OMHZ。可以满足国内市场相位计的需求。

    本文的主要工作分为以下4个方面:

    1、设计自动换程电路。该相位计输入信号的电压有效值为0.01V-320V。该范围的输入信号，无法直接作为后级电路的输入，必须进行衰减或放大。自动换程电路根据输入信号的电压有效值完成不同量程的自动切换，保证不同电压值的输入信号，经过自动换程电路后，电压有效值保持在2V以下，作为下一级电路的输入信号。

    2、设计方波转换电路。该相位计通过测量两路信号过零点的时间差来计算相位差。为达到准确测量的目的，输入的非方波信号须转换成方波信号。该电路可以将脉冲信号，正弦信号转换为同频的方波信号。为了确保方波信号具有理想的上升沿，信号经过两次整形，从而得到上升沿陡峭的方波信号。

    3、设计鉴相电路。该电路由两个脉冲发生电路和基本RS触发器构成。当方波信号的下降沿到来时，脉冲发生电路将产生小于10ns的尖脉冲。两路脉冲发生电路的输出分别作为基本RS触发器的置0信号和置1信号。基本RS触发器输出一个占空比正比于相位差的方波信号。将该方波信号的电压做进一步转换，通过低通滤波器后，可以得到反映相位差的直流电压。

    4、设计以太网接口电路。该接口以S3C2440为主控芯片，控制DM9000完成相位计输出数据与上位机之间的通信。通过分析S3C2440的存储系统，指令系统以及中断系统，完成了S3C2440初始化代码的编写以及物理地址到虚拟地址的重新映射。编写uC/OS-Ⅱ操作系统的底层代码，完成uC/OS-Ⅱ操作系统基于S3C2440上的移植，编写DM9000以太网芯片的驱动程序，测试ARP协议的发送与接收，实现单片机与计算机的通信。

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