脉宽测量部分VHDL源代码 - 高精度同步时钟信号在分布式录波器中的实现

　　measureBwide：process(inputHClk)

　　begin

　　if rising_edge(inputHClk) then

　　if pwmMeasureEnable=′1′ then

　　--上升沿开始计数

　　regCountH<=regCountH+1;

　　--计数器++

　　regOutputReadEnable<=′0′;

　　--此时数据不可读

　　else null;

　　end if;

　　if (regBLast=′1′)and( regBCurrent=′0′) then

　　--降沿判断脉宽

　　case (regCountH) is

　　when 5000 to 14000 =>

　　regOutputData<="0010";

　　- regOutputPwm0Or1<=′0′;

　　when 20000 to 30000=>

　　regOutputData<="0101";

　　regOutputPwm0Or1<=′1′;

　　when 35000 to 48000=>

　　regOutputData<="1000";

　　regOutputPwm0Or1<=′0′;

　　when others=>NULL;

　　regOutputPwm0Or1<=′0′;

　　end case;

　　regCountH<=0;

　　regOutputReadEnable<=′1′;

　　--此时数据可读

　　else null;

　　end if;

　　else NULL;

　　end if;

　　end process measureBwide;

　　IRIG-B解码的主要任务是找到码元起始报头，也就是2个连续的占空比为8 ms：2 ms的脉冲。找到报头后，根据码元的分布情况逐一解出相应的数据即可。找到起始报头后，输出秒脉冲，同时根据解码数据输出串行数据。本文利用12.8 MHz进行1 333次分频产生9 600 b/s的串行数据波特率，虽然不是整数，但是可满足串行数据的误码率要求。

　　分脉冲由秒脉冲计数器产生，即计数器计满1 min时，输出一个脉冲。

　　3 同步逻辑信号的实现

　　分布式同步逻辑的实现为本系统的重要部分，也是分布式录波系统同步录波的关键。系统中有一个专门用于接收各子单元故障的信号，作为系统录波的专用引脚，该信号为RS485驱动，因此抗干扰能力比较强。实际应用中，不论哪一个子单元判断出故障信号，均向本系统发出一个触发电平，当本系统收到该电平后立即发出启动信号，启动录波后一段时间再发出录波结束电平，结束本次录波工作。

　　由于CPLD的并行处理功能强大与反应速度快的特点，所以子单元发出故障信号的延时可以忽略不计(小于10 ns)。由于不同的用户需要的录波文件大小不一致，所以将录波结束的控制参数交由用户在线设置。由故障、录波启动、录波结束三组信号再配合IRIG-B时钟信号即可实现系统的同步录波功能(此处的源代码不再赘述)。

　　4 实验结果

　　本系统在理论上最多能够连接32个子单元(RS485驱动能力的限制)，实际应用中，由于受到产品外形结构的限制，最大连接了8个子单元，任意一个子单元发出故障信号时，均能通过本系统产生录波的同步信号，各项指标均满足录波器的相关指标要求。即使多个子单元发出故障信号，本系统亦能准确判断出故障信号，从而输出同步信号。

　　通过实际测试，本文设计方案只占用了63%的系统资源，留有相当大的剩余资源，非常方便实现后期的功能升级，而不用更换硬件。