現(xiàn)在市場上的各種電阻和電阻箱有不足之處，不能滿足一些研發(fā)場所的要求，為了解決這一問題，本文介紹一種基于FPGA的可直接輸入阻值提供不同電阻的設計方法。FPGA通過控制繼電器的吸合，從而確定與其并聯(lián)的電阻的接入與否，最后通過電阻的疊加得到不同阻值。介紹了該設計的工作原理及軟件設計思想，并有部分仿真結(jié)果。
這種設計使用8421編碼原則和硬件描述語言，減少了一些元器件的使用。相比于市場上的產(chǎn)品，其穩(wěn)定性更高，抗干擾性更強，體積也更小，同時，它的操作更簡便，顯示更直觀。
0 引言
電阻幾乎是所有電路中必不可少的部分，常見的也有很多不同阻值的電阻，然而在一些電路中同一位置不同時刻還需要不同阻值，在一些精度要求不高的場合，可用滑動變阻器來實現(xiàn)，但是我們不能確定其具體阻值。隨著技術的進一步發(fā)展，為了滿足教學研某些場合的需要，阻值確定并可調(diào)的電阻箱應運而生。電阻箱提供阻值的原理是通過電阻的串并聯(lián)得到的不同阻值，因而用到的電阻數(shù)量較多，精度也不夠高，而且還需要對所需電阻的每一位數(shù)選擇相應的檔位，比較麻煩，也不夠直觀。而在一些生產(chǎn)應用中(如產(chǎn)品校驗)需同時提供幾組不同電阻，且要重復提供(如做產(chǎn)品老化檢測實驗)，這就需要將該阻值記錄下來，而以前的電阻箱都不具備記憶功能，不能滿足要求。
本文介紹了用FPGA來實現(xiàn)控制電阻的提供，用軟件的方式來設計硬件，設計過程中可用有關軟件進行各種仿真，同時整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上，體積小、功耗低，可靠性高，又因為其內(nèi)部有存儲單元，所以能夠滿足上述的“記憶”功能。
1 硬件電路
基于FPGA的可編程電阻系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)(如圖1所示)主要由以下幾個功能模塊組成：
1.1 主控制器FPGA
FPGA(本設計中選用的是CycloneII系列)控制中心是整個設計的核心，主要控制實現(xiàn)對系統(tǒng)的鍵盤輸入進行處理，并根據(jù)輸入的信息轉(zhuǎn)換成輸出數(shù)據(jù)，控制對應的繼電器的吸合，從而得到不同的阻值。
以往可編程網(wǎng)絡的主控制器有采用數(shù)字電路控制的，也有采用單片機控制的，本電路采用FPGA控制。EPGA是近幾年來出現(xiàn)并被廣泛應用的大規(guī)模集成電路器件，它的特點是直接面向用戶，具有極大的靈活性和通用性，使用方便，硬件測試和實現(xiàn)快捷，開發(fā)效率高，成本低，上市時間短，技術維護簡單，工作可靠性好等。因而用來設計可編程電阻其靈活性更好。
