FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現(xiàn)場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。FPGA的開發(fā)相對于傳統(tǒng)PC、單片機的開發(fā)有很大不同。FPGA以并行運算為主,以硬件描述語言來實現(xiàn);相比于PC或單片機(無論是馮諾依曼結(jié)構(gòu)還是哈佛結(jié)構(gòu))的順序操作有很大區(qū)別,也造成了FPGA開發(fā)入門較難。目前國內(nèi)有專業(yè)的FPGA外協(xié)開發(fā)廠家,開發(fā)展基本電路如下:
蜂鳴器電路如圖3.47所示。FM信號由FPGA的I/O口控制。當FM為高電平時,Q1的BE導(dǎo)通,則CE導(dǎo)通,蜂鳴器的5V和GND形成回路,發(fā)出聲音。當FM為低電平時,Q1的BE斷開,則CE斷開,蜂鳴器的5V和GND斷開,因此沒有電流流過蜂鳴器,蜂鳴器便不發(fā)聲。在后面的實驗中,我們可以使用PWM信號,即以固定的時高時低的電平控制Q1的導(dǎo)通與否,然后達到蜂鳴器的時斷時開,人耳聽到的便是不同頻率的聲響。
圖3.47 蜂鳴器驅(qū)動電路
8個LED指示燈的電路如圖3.48所示,他們公共端接電源3.3V,另一端連接FPGA的I/O口。若輸出高電平,LED熄滅;若輸出低電平,則LED點亮。這8個LED的接口是與數(shù)碼管的段選信號復(fù)用的。
圖3.48 8個LED指示燈電路
3位的撥碼開關(guān)電路如圖3.49所示。
圖3.49 撥碼開關(guān)電路
如圖3.50,我們可以對照實物,默認3個撥碼開關(guān)應(yīng)該都是撥向左側(cè)(即1、2、3標記側(cè)),在電路圖上就是VCC3.3上拉一側(cè)。就是說,默認情況下,3個連接FPGA的I/O口的信號SW_MODE1、SW_MODE2、SW_MODE3均為高電平。若撥碼開關(guān)被撥到右側(cè)(即標記ON側(cè)),則采集到的輸入就是低電平了。
圖3.50 撥碼開關(guān)實物照片
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