基于CPLD的压电生物传感器检测电路设计

　　图1中，USB口为压电生物传感器与检测电路相连接的接口;RS-232口为与计算机相连接的接口，将数字化的传感器信号(频率值)上传到计算机，由计算机(PC机)实现传感器信号的实时采集和显示，采集数据程序由VC++6。0编写;OSC1为提供系统工作时钟振荡电路，由TTL芯片和12MHz标准晶振组成，产生1s脉冲信号，作为CPLD工作时钟输入、RS-232通信时序脉冲以及数码管动态显示时序脉冲，准确度高、且精确;OSC2为传感器振荡电路，经过几代反复改良，在气相、液相均能够正常振荡且波形正常，将传感器表面生物反应信号转化成脉冲信号，输入CPLD进行信号数据采集;数码显示采用共阴极8×8段数码管，动态扫描显示当前传感器信号值和简单数据分析判断结果;电源给系统提供直流5V工作电压，含有直流6～15V变成5V稳压电路;RS-232电平转换电路将从CPLD输出的CMOS电平转化为计算机所接受的TTL电平，而且可增加数据传输距离。

　　作为系统内核的CPLD，采用Verilog HDL硬件设计语言、MAX+plusII10。1编译系统编写基于Altera公司CPLD(MAX7128)器件的内核程序，设计实现了秒时钟定时、10MHz频率测量、RS-232通信时序发生器、RS-232协议数据通信、频率数据判断简单分析以及数码管动态扫描显示控制等综合功能，其原理如图2所示。

　　图2 CPLD内核原理图