多通道時(shí)序控制信號(hào)發(fā)生器研制.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)據(jù)采集及其處理技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,但由于科學(xué)研究和實(shí)際工程項(xiàng)目的需要,單通道數(shù)據(jù)采集已經(jīng)無法滿足設(shè)計(jì)的需求,多通道數(shù)據(jù)采集已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。多通道數(shù)據(jù)之間的幅相一致性要求是很高的,因此多個(gè)通道的采樣應(yīng)當(dāng)在時(shí)間上被同步觸發(fā),在本文涉及的項(xiàng)目中每個(gè)通道都有AD轉(zhuǎn)換器,本文設(shè)計(jì)的多通道時(shí)序控制信號(hào)發(fā)生器完成對(duì)多通道的同步采樣觸發(fā)的控制。
　　本文設(shè)計(jì)了一個(gè)多通道時(shí)序控制信號(hào)發(fā)生器,它以Xilinx公司

2、Virtex-5系列的FPGA器件為控制核心,根據(jù)輸入的觸發(fā)信號(hào)和控制命令產(chǎn)生多通道采樣系統(tǒng)的同步控制時(shí)序信號(hào)。首先給出了整體的硬件設(shè)計(jì)方案,結(jié)合器件性能指標(biāo)要求對(duì)關(guān)鍵芯片進(jìn)行了選型。然后在文中給出了具體電路設(shè)計(jì)原理圖,包括輸入時(shí)鐘電平轉(zhuǎn)換電路,串行通信電平轉(zhuǎn)換電路,FPGA芯片及其外圍配置電路,單路差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為多路LVDS差分信號(hào)電路和電源供給電路。最后在原理圖設(shè)計(jì)完成后依據(jù)各芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)將元件封裝制作好。在設(shè)定元件封裝的路徑后將

3、網(wǎng)表導(dǎo)入建好的電路板,然后完成布局布線等工作。
　　本文使用Xilinx公司ISE13.3軟件和ModelSim軟件設(shè)計(jì)開發(fā)了FPGA執(zhí)行程序。首先分析了RS-232串行通信的原理,給出了UART的具體設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)描述了其各模塊的設(shè)計(jì),然后完成了控制字緩存RAM的模塊設(shè)計(jì),最后在介紹了時(shí)序控制信號(hào)產(chǎn)生功能的基礎(chǔ)上完成了該模塊設(shè)計(jì)。將執(zhí)行軟件程序下載至FPGA芯片進(jìn)行調(diào)試及分析,并將結(jié)果與設(shè)計(jì)性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,表明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確