基于CPLD的多次重觸發存儲測試系統設計

摘要：提出一種基于CPLD的多次重觸發存儲測試系統設計方案，詳細介紹系統硬件設計以及CPLD內部控制原理，并對CPLD控制電路仿真。該系統體積小、功耗低，能夠實時記錄多次重觸發信號，每次信號記錄均有負延遲，讀取出數據時，無需程序調整，即可準確復現記錄波形，因此重觸發技術在存儲測試系統中的應用具有重要意義。
關鍵詞：CPLD；多次重觸發；存儲；測試；波形仿真

1 引言
多次重觸發技術應用于多種場合，如一個30齒的齒輪，設齒輪嚙臺系數為1．2，若測量其中1齒多次嚙合時的應力，則1齒的嚙合時間只占齒輪轉l圈時間的1．2／30，其余28．8／30的時間為空閑態，而空閑態記錄無意義。為此開發多次重觸發技術，以齒應力作為內觸發信號，只記錄每次觸發后的有用信號，并具有負延遲，而不記錄空閑狀態．直到占滿記錄裝置存儲空間，這樣可有效利用存儲空間，記錄更多的有用信號。

2 多次重觸發存儲測試系統總體設計
2．1 多次重觸發存儲測試系統工作原理
圖1為多次重觸發存儲測試系統原理框圖，其工作原理：被測信號經傳感器變為電信號后，輸入至模擬調理電路，再經放大濾波后輸入至A／D轉換器，將模擬信號轉換為數字信號，然后經過FIFO傳輸給存儲器，計算機通過通信接口讀取數據。其中，該存儲測試系統的A／D轉換器的轉換和讀時鐘、FIFO及存儲器的讀寫時鐘、推地址時鐘均由CPLD控制產生。

2．2 負延遲的實現
動態信息存儲要求真實有效地記錄有用信號，根據被測信號特點，需記錄下觸發前信號在極短時間內的數據，這就要使用負延遲技術。負延遲也稱為提前傳輸，即將觸發信號的觸發采集時刻提前一段時間作為傳輸數據的起始點。該系統設計采用FIFO存儲器實現負延負延遲。觸發信號未到來時，A／D轉換器輸出的數據不斷寫入FIFO存儲器中，A／D轉換器轉換的數據不斷刷新FIFO存儲器的內容。一旦觸發信號到來，數據則開始從FIFO寫入存儲器。