基于ARM的任意波發(fā)生器開發(fā)研究.pdf

1、任意波形發(fā)生器(簡(jiǎn)稱AWG)是跟隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步而形成和發(fā)展起來的一類新型信號(hào)源。來自很多行業(yè)的用戶都在不斷的面對(duì)各種新型電路，這些電路在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測(cè)試過程中需要一些傳統(tǒng)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器難以生成的測(cè)試信號(hào)，并且對(duì)信號(hào)源的各項(xiàng)性能指標(biāo)均不斷提出了更高的要求。 直接數(shù)字頻率合成(DDS)是近年來發(fā)展較快的一種新型頻率合成技術(shù)，主要由相位累加器、波形存儲(chǔ)器、D/A轉(zhuǎn)換器、低通濾波器等構(gòu)成，其中幾乎所有頻率合成所用的

2、模塊都可由數(shù)字器件實(shí)現(xiàn)，因此可以很大程度的提高輸出信號(hào)的綜合性能指標(biāo)?；贒DS技術(shù)的任意波形發(fā)生器具有輸出頻率穩(wěn)定、準(zhǔn)確、波形質(zhì)量好和輸出頻率范圍寬等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中的任意信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)中，利用兩組DDS來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的產(chǎn)生，其中一組是采用AD公司的專用高性能DDS芯片AD9854，用于完成正弦與方波信號(hào)的輸出，并包括常用的幾種信號(hào)調(diào)制輸出波形的生成；另一組是由DSP、SRAM與CPLD利用EDA工具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的DDS信號(hào)發(fā)生

3、器，用于鋸齒波、三角波及任意波形的產(chǎn)生。兩組DDS均由主控制板統(tǒng)一管理，可以對(duì)輸出波形的各項(xiàng)參數(shù)根據(jù)用戶需要進(jìn)行修改設(shè)置。 ARM處理器是近年高速發(fā)展起來的高性能32位嵌入式微控制器，憑借其低功耗、高性能，在32位嵌入式微控制器領(lǐng)域處于絕對(duì)的領(lǐng)先地位。任意信號(hào)發(fā)生器的控制核心是韓國(guó)Hynix半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的基于ATM720T內(nèi)核的處理器HMS30C7202，利用處理器提供的各種片內(nèi)外設(shè)包括SDRAM、SRAM、UART、LCD、

4、USB、矩陣鍵盤等控制器模塊，可以設(shè)計(jì)出任意信號(hào)發(fā)生器的主控制電路。信號(hào)發(fā)生器硬件主要由控制器板、信號(hào)產(chǎn)生與調(diào)理板和電源模塊組成。鍵盤和液晶顯示均是由控制板引出。硬件系統(tǒng)中所涉及的原理與接口技術(shù)在文中都給出詳細(xì)的說明與圖解。 主控制電路在HMS30C7202處理器提供的硬件平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)的功能包括：各種信號(hào)的頻率、幅度、相位、偏移等參數(shù)的修改；利用大屏幕TFTLCD顯示屏與矩陣鍵盤構(gòu)建友好人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)非常方便的用戶操作與編程；

5、可以通過硬件系統(tǒng)提供的通訊端口(USB或UART)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的升級(jí)換代；利用CF存儲(chǔ)卡接口，可以將存儲(chǔ)在CF卡中的波形數(shù)據(jù)精確的還原輸出，并可實(shí)現(xiàn)波形參數(shù)的修改，給出了實(shí)現(xiàn)這些功能的部分源程序。CF存儲(chǔ)卡中波形數(shù)據(jù)可以由示波器采集信號(hào)的產(chǎn)生，也可以由PC機(jī)通過專用波形生成軟件產(chǎn)生。波形數(shù)據(jù)的存取與訪問是基于FAT16文件系統(tǒng)進(jìn)行操作的，對(duì)FAT16文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)訪問的方法進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明并給出了實(shí)現(xiàn)的部分源程序。最后對(duì)DDS