基于CPLD物理实验电路的研究

复杂可编程逻辑器件CPLD是当今应用最广泛的可编程专用集成电路（ASIC）之一，使用一片CPLD可以代替原来用很多器件才能完成的逻辑功能，我们用CPLD来构建数字电路，和常规逻辑器件相比其突出特点是：元件少，成本低，功耗低。ALTERA公司是全球著名的复杂可编程逻辑器件供应商，结合实际工作的需要，我们选用了ALTERA公司的MAXII EPM1270芯片做了一系列实验电路，先后开展的研究工作包括：1.超低频/超大脉宽信号源；2.门延迟产生电路。 这两方面的工作分别在论文的有关专题介绍。超低频/超大脉宽信号源用作为多定标测量数据获取系统的门控信号，主要功能是产生一系列精确度高、稳定性好的低频、超低频/超大脉宽脉冲信号，且可以根据需要选择手动触发单个大脉冲输出。本电路输出脉冲f/T的精确度≤0.02‰，输出脉冲f/T的稳定性≤±0.01‰。基于CPLD设计的超低频/超大脉宽信号源电路只需一片CPLD就可以取代原来用很多逻辑器件才能完成的功能，此外基于CPLD设计的该信号源的最大周期可超过1000s、步进脉宽调节可达T/1000，远远超过用户提出的指标，从而能满足更多的应用需要。 基于CPLD的门延迟产生电路主要功能是对输入信号进行展宽延迟，我们将它做成NIM单宽插件可提供8道信号延迟展宽，支持NIM负信号输入，用于物理实验中的符合测量、多路时间测量系统及能量测量系统中的ADC或QDC门控信号等，替代目前传统同类型的插件GG8000。 目前两个电路都已调试成功，其中超低频/超大脉宽信号源已交付用户使用，获得满意结果