遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机，电动机，卷扬机，机床主轴等旋转设备的试验，运转和控制中，常需要显示其瞬时转速。若转速的误差较大且显示有延迟，将会给工农业生产带来巨大影响。这就要求所用的测速装置能够高速且十分精确地将转速测出来。伴随着计算机集成电路和电子设计技术的发展，技术在过去的几十年里取得了巨大的进步。如今，已经成为电子信息类产品的支柱产业。因此，利用技术和语言，设计了基于的电机测速显示系统。可编程逻辑器件具有速度快集成度高设计灵活的优点，大容量低成本也为在电机测速系统中的应用创造条件。基于的速度测量系统设计，以Ⅱ为软件平台，采用模块化设计并通过数码管驱动电路静态显示最终结果。该系统能够完成对电机转速参数和数据的采集，实时记录处理分析显示的功能，通过软件设计省去了大量硬件电路设计，具有定的电路设计集成化，经实际应用证实，该系统运行稳定安全可靠抗干扰能力强高速精确。本文对增量式光电编码器脉冲信号进行倍频鉴向计数器分频锁存运算数据位选择和显示模块进行了详细的介绍。编码器输出的数据在芯片中进行倍频鉴相计数锁存运算数据位选择等传输处理最后，所得的数据经数码管显示。关键词光电编码器语言电机测速徐州师范大学致谢徐州师范大学引言目的及意义研究现状及前景摘要致谢重新写可以再稍微多介绍些其他的测速方法写页以上和器件介绍详细介绍下我们使用的公司芯片的特点或者内部结构光电编码器的工作方法要再详细些简介的工作原理典型的结构的优点语言介绍电机转速测量方案对比光电编码器简介光电编码器的分类增量式光电编码器的原理光电耦合器介绍,编程工具Ⅱ简介Ⅱ开发系统的特点书宏功能模块中计数器模块乘法器模块介绍可以参考阶段性报告及五六章里所完成的内容多点增加，大概写页左右电机转速测量原理,测速的参考文献要标好，里面的公式用自带编辑器重新编写适当增添内容数字测量方法法测速法测速法测速三种测速方法的精度指标分辨率测速误差率徐州师范大学测速方法的比较和选择系统总体设计系统总体结构图总体设计系统主要模块的划分各个模块的功能系统详细设计详细功能设计系统详细结构设计系统层次结构设计倍频鉴向模块计数模块计数显示分频及时钟模块锁存模块运算模块译码模块整体模块设计本章小节总结与展望总结与展望参考文献,附录徐州师范大学引言目的及意义基于的电机测速显示系统是生产工业中不可缺少的个系统。它的开发具有十分重要的意义。转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数，它是电机极为重要的个状态参数。转速检测的快速性和精度高低将直接影响系统的效果和动静态性能，也会直接影响生产工业的经济。如何提高测量的速度和精度，如何减轻工作人员的工作负担，如何采取有效措施减少经济损失，如何保障工农业顺利进行等问题迫在眉睫。因此，电机测速系统的研究与实现具有了十分重要的意义,这个测速系统采用芯片，光电编码器，光电耦合器，七段数码管等，提高了电机转速测量的速度和精度，杜绝了误测现象的发生。电机测速显示系统可以应用于各种机械的转速测量，例如在发动机，电动机，卷扬机，机床主轴等旋转设备，具有十分重要的意义。研究现状及前景到目前为止，国内外测量电机转速的方法有许多种，例如永磁直流测速发电机，无刷直流测速，单片机电机测速系统，同步测速法等等。传统的电机测速装置主要采用测速发电机，但由于电刷和换向器的摩擦，增加了被测电极的粘滞转矩电刷的接触压降造成了输出低速的不灵敏区，电刷与换向器的间断接触或不良接触引起射频噪声，产生无线电干扰的高频纹波以及电枢压降引起输出电压的不稳定。应用最多的是光电测量法，其灵敏度高重量轻尺寸小抗电磁干扰性强，可以测量种类繁多的物理量。而采用光电编码器的电机转速测量系统测量准确率高采样速度快测量范围宽和测量精度高等优点，具有十分广阔的应用前景。人们习惯用，单片机，来开发电机测速系统。近年来随着技术的日趋成熟，在此技术上开发的电机测速系统包含，单片机，的很多优点。以为核心技术再加上使用先进的光电测速方法，以光电编码器作为载体，是目前的电机测速系统无法比拟的。徐州师范大学和器件简介简介，即现场可编程门阵列，它是在等可编程器件的基础上进步发展的产物。它是作为专用集成电路领域中的种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。目前以硬件描述语言或所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至上进行测试，是现代设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现些基本的逻辑门电路比如或者更复杂些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器或者其他更加完整的记忆块。般来说比专用集成芯片的速度要慢，无法完成复杂的设计，而且消耗更多的电能。但是他们也有很多的优点比如可以快速成品，可以被修改来改正程序中的和更便宜的造价。厂商也可能会提供便宜的但是编辑能力差的。因为这些芯片有比较差的可编辑能力，所以这些设计的开发是在普通的上完成的，然后将设计转移到个类似于的芯片上。的工作原理采用了逻辑单元阵列这样个概念，内部包括可配置逻辑模块输出输入模块和内部连线三个部分。现场可编程门阵列是可编程器件。与传统逻辑电路和门阵列如，及器件相比，具有不同的结构，利用小型查找表来实现组合逻辑，每个查找表连接到个触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动，由此构成了即可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块，这些模块间利用金属连线互相连接或连接到模块。的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及个模块之间或模块与间的连接方式，并最终决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与间的联接方式，并最终决定了所能实现的功能，允许无限次的编程。徐州师范大学典型的结构可编程输入输出单元可编程输入输出单元简称单元，是芯片与外界电路的接口部分，完成不同电气特性下对输入输出信号的驱动与匹配要求，其示意结构如图所示。内的按组分类，每组都能够地支持不同的标准。通过软件的灵活配置，可适配不同的电气标准与物理特性，可以调整驱动电流的大小，可以改变上下拉电阻。目前，口的频率也越来越高，些高端的通过寄存器技术可以支持高达的数据速率。外部输入信号可以通过模块的存储单元输入到的内部，也可以直接输入内部。当外部输入信号经过模块的存储单元输入到内部时，其保持时间的要求可以降低，通常默认为。为了便于管理和适应多种电器标准，的被划分为若干个组，每个的接口标准由其接口电压决定，个只能有种，但不同的可以不同。只有相同电气标准的端口才能连接在起，电压相同是接口标准的基本条件。可配置逻辑块是内的基本逻辑单元。的实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个都包含个可配置开关矩阵，此矩阵由或个输入些选型电路多路复用器等和触发器组成。开关矩阵是高度灵活的，可以对其进行配置以便处理组合逻辑移位寄存器或。在公司的器件中，由多个般为个或个相同的和附加逻辑构成，如图所示。每个模块不仅可以用于实现组合逻辑时序逻辑，还可以配置为分布式和分布式。是公司定义的基本逻辑单位，个由两个输入的函数进位逻辑算术逻辑存储逻辑和函数复用器组成。算术逻辑包括个异或门和个专用与门，个异或门可以使个实现全加操作，专用与门用于提高乘法器的效率进位逻辑由专用进位信号和函数复用器组成，用于实现快速的算术加减法操作输入函数发生器用于实现输入分布式或比特移位寄存器系列芯片的中的两个输入函数为输入，可以实现输入或比特移位寄存器进位逻辑包括两条快速进位链，用于提高模块的处理速度。数字时钟管理模块业内大多数均提供数字时钟管理的全部均具有这种特性。推出最先进的提供数字时钟管理和相位环路锁定。相位环路锁定能够提供精确的时钟综合，且能够降低抖动，并实现过滤功能。嵌入式块徐州师范大学大多数都具有内嵌的块，这大大拓展了的应用范围和灵活性。块可被配置为单端口双端口内容地址存储器以及等常用存储结构。是比较普及的概念，在此就不冗述。存储器在其内部的每个存储单元中都有个比较逻辑，写入中的数据会和内部的每个数据进行比较，并返回与端口数据相同的所有数据的地址，因而在路由的地址交换器中有广泛的应用。除了块，还可以将中的灵活地配置成和等结构。在实际应用中，芯片内部块的数量也是选择芯片的个重要因素。单片块的容量为比特，即位宽为比特深度为，可以根据需要改变其位宽和深度，但要满足两个原则首先，修改后的容量位宽深度不能大于比特其次，位宽最大不能超过比特。当然，可以将多片块级联起来形成更大的，此时只受限于芯片内块的数量，而不再受上面两条原则约束。丰富的布线资源布线资源连通内部的所有单元，而连线的长度和工艺决定着信号在连线上的驱动能力和传输速度。芯片内部有着丰富的布线资源，根据工艺长度宽度和分布位置的不同而划分为类不同的类别。第类是全局布线资源，用于芯片内部全局时钟和全局复位置位的布线第二类是长线资源，用以完成芯片间的高速信号和第二全局时钟信号的布线第三类是短线资源，用于完成基本逻辑单元之间的逻辑互连和布线第四类是分布式的布线资源，用于专有时钟复位等控制信号线。在实际中设计者不需要直接选择布线资源，布局布线器可自动地根据输入逻辑网表的拓扑结构和约束条件选择布线资源来连通各个模块单元。从本质上讲，布线资源的使用方法和设计的结果有密切直接的关系。底层内嵌功能单元内嵌功能模块主要指和等软处理核。现在越来越丰富的内嵌功能单元，使得单片成为了系统级的设计工具，使其具备了软硬件联合设计的能力，逐步向平台过渡。和具有类似的功能，可以完成时钟高精度低抖动的倍频和分频，以及占空比