基于EDA技术的航空电源逆变控制电路设计

2.2逻辑电路的硬件编译与实现

逆变控制电路的顶层设计文件用VHDL语言编程描述成逻辑电路后，采用Max+PlusⅡ（Multiple ArrayMatriX Programmable Logic User SystemⅡ）为本实验的EDA设计软件，并在EDA实验开发系统（GW-GK系统）上完成仿真和硬件测试实验。首先选用ALTERA公司的EP1K50TC144-3芯片，然后如图4，图5所示对此芯片管脚进行输入输出定义、编译，通过ByteBlasterMV并行下载，打印机接口与目标板相连，完成芯片逻辑功能配置，最终在硬件上实现了控制系统电路逻辑功能。

3仿真结论与开发前景

顶层设计文件编译后进行实验仿真，结果如图6所示，其中脉冲系统S_A12、S_A34是单相全桥逆变器A的控制信号，S_B12、S_B34是单相全桥逆变器B的控制信号，S_C12、S_C34是单相全桥逆变器C的控制信号，显而易见三个单相全桥逆变器控制脉冲信号S_A、B、C生成相隔1/3周期，而且非常精确，完全满足实验设计所需的品质要求。


图3系统对接图


图4芯片引脚的锁定分配图


图5连接下载

采用VHDL硬件描述语言对硬件的功能进行编程，在实验室就能设计获得所需的控制逻辑电路，特点明显，具有传统实验方法根本无法实现的静态可重复编程和动态在系统重构的优势，这大大提升了航空电源控制系统设计的灵活性，实现了硬件的“软件化”。用可编程逻辑器件PLD芯片不但压缩了设计实验周期，减少误差，提高设计系统的精确度（如图6所示，可控制到3 ms以下），而且可以高度缩小控制系统的硬件规模，提高了集成度，降低了开发成本，有利于当前航空事业突飞猛进对电源的多样化需求开发，前景广阔。


图6实验功能仿真效果图