FPGA实验报告
西安科技大学《FPGA应用与设计综合实验》
基于FPGA勺PWM控制器设计
1设计任务与要求
1.1掌握PWMfe术原理；了解PWM控制方法及应用；完成基于 FPGA勺PWM控制 器设计。
1.2通过课程设计的实践，进一步理解和掌握硬件描述语言（ VHDL或VerilOg ） 和TOP-DOWN设计流程，提高对实际项目的分析和设计能力， 体会FPGA项目的 过程，熟悉实验报告的编写规范。
2设计原理分析
2.1利用FPGA语言编写程序实现对50MHZ勺硬件晶振进行分频和调节占空比。 对硬件晶振的上升沿就行计数，当 2nHZ频率利用高低电平进行分频时，当计数 到n-1是对原电平进行反向就可以实现分频。占空比是对上升沿的计数是两个不 同的数值时进行反向。
2.2脉宽调制（PWM基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行 控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要 的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲， 使各脉冲的等值电压为 正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行 调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N个彼此相连的 脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于
∏∕n ,但幅值不等，且脉冲顶
部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。 如果把上述脉冲序 列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替， 使矩形脉冲的中点和相应正 弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得到 一组脉冲序列，这就是PWMfe形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。 根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半 周，也可以用同样的方法得到 PWM波形。
在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时， 只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交一直一交变频器中， 逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。
PWM
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西安科技大学《FPGA应用与设计综合实验》
根据上述原理，在给出了正弦波频率，幅值和半个周期内的脉冲数后， 的通断，就可以得到所需要的 PWMfe形。
PWM
波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制电路中各开关 器件
2.3原理图:
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d5lBfl[4 0] 的岬期* adl3设计方案
先设计分频器，以 2分频为基础在器外部做循环可以实现
调节使用计数器和比较器。
2n倍分频。后面进行占空比
该电路使
根据精度不同分频倍数以及占空比精确度都都会不同。
用的是5位计数器，故设置频率时要考虑占空比调节过程中已相当分频 就是所应设置到分频器上的数值（注：并非分频倍率）
。
2^5倍。即m-2^5∕2
4设计步骤
4.1自行编写分频器代码，通过编译等步骤生成分频器。 4.2调用软件自带比较器和计数器并搭建后续电路。 4.3仿真调试。
4.4下载到试验箱进行测试。
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基于FPGA的PWM控制器设计
