基于FPGA的改进键盘电路设计：DDS与双闭环PI控制研究

本篇论文主要探讨的是基于改进重复控制和双闭环PI控制的逆变器中，关于键盘电路的设计与应用。文章以ZLG7290 12C接口芯片为核心，这是一种由周立功公司专为仪器仪表行业开发的专用芯片，旨在简化单片机在显示和键盘控制方面的任务，通过12C总线通信减少了接口资源需求。该芯片具备强大的抗干扰能力，适用于工业测控环境。 键盘电路的关键功能包括： 1. **键帽去抖动处理**：为了防止按键按压过程中产生的电平波动导致错误指令，电路会进行去抖动处理，确保读取到的是稳定的键盘状态。 2. **双键互锁处理**：通过优先级机制，只有高优先级按键的输入会被采样，如S1>S2>...>S64，这样避免了多个按键同时按下时的混乱。 3. **连击键处理**：ZLG7290能识别按键的连击次数，通过RepeatCnt计数器区分单击和连击，对于某些不允许连击的功能（如开关）或防止误操作（如5秒内连续按压）有重要意义。 4. **功能键处理**：支持多键同时按下以扩展按键功能或实现特殊功能，如计算机的Shift+Ctrl+A1t组合键。 此外，论文背景还提到了FPGA（现场可编程门阵列）在函数信号发生器设计中的重要作用。FPGA以其高集成度、高速度和大容量存储器的优势，使得直接数字频率合成（DDS）技术得以有效实现，从而显著提升了函数发生器的性能和降低了成本。作者使用了Altera公司的EP2C35F672C6i芯片作为主数据生成器，其高速度和集成性得到了充分利用。控制逻辑则由三星公司的上$3C2440芯片负责，设计过程中利用Altera的Quartus II工具和Verilog-HDL语言进行硬件编程，成功解决了FPGA与控制芯片之间的接口难题。 最终，论文展示的任意波形发生器能够输出步进为0.01Hz，频率范围从0.01Hz到20MHz的多种波形，包括正弦波、三角波、锯齿波、方波以及0.01Hz到20kHz的任意波形。这证明了采用FPGA技术和软硬件结合的方法实现函数发生器是切实可行且能满足高性能要求的。关键词涉及函数发生器、直接数字频率合成和现场可编程门阵列，显示了设计技术的前沿性和实用性。