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附表1:
广州大学学生实验报告
开课学院及实验室:物理与电子工程学院电子楼317室
学院物电年级、专业、班姓名EDA技术实验正弦信号发生器设计Jaso
P学号成绩指导教师
2016年5月16日
实验课程名称实验项目名称一、实验目的:
1学习用VerilogHDL设计波形发生器和扫频信号发生器;2掌握FPGA对DA的接口和控制技术;3学会LPM_ROM在波形发生器设计中的实用方法。二、实验内容:
图81波形发生与扫频信号发生器电路结构图
(1)实验原理:如图81所示,完整的波形发生器由4部分组成:首先是FPGA中的波形发生器控制电路,它通过外来控制信号和高速时钟信号,向波形数据ROM发出地址信号,输出波形的频率由发出的地址信号的速度决定;当以固定频率扫描输出地址时,模拟输出波形是固定频率,而当以周期性时变方式扫描输出地址时,则模拟输出波形为扫频信号。波形数据ROM中存有发生器的波形数据,如正弦波或三角波数据。当接受来自FPGA的地址信号后,将从数据线输出相应的波形数据,地址变化得越快,则输出数据的速度越快,从而使DA输出的模拟信号的变化速度越快。波形数据ROM可以由多种方式实现,如在FPGA外面外接普通ROM;由逻辑方式在FPGA中实现;或由FPGA中的EAB模块担当,如利用LPM_ROM实现。相比之下,第1种方式的容量最大,但速度最慢;第2种方式容量最小,但速度最快;第3种方式则兼顾了两方面的因素。DA转换器负责将ROM输出的数据转换成模拟信号,经滤波电路后输出。输出波形的频率上限与DA器件的转换速度有重要关系,本例采
f用DAC0832器件。DAC0832是8位DA转换器,转换周期为1s,其引脚信号以及与FPGA目标器件典型的接口方式如模式5图所示。其参考电压与+5V工作电压相接(实用电路应接精密基准电压)。DAC0832的引脚功能简述如下:ILE(PIN19):数据锁存允许信号,高电平有效,系统板上已直接连在+5V上。WR1、WR2(PIN2、18):写信号1、2,低电平有效。XFERPIN17:数据传送控制信号,低电平有效。VREF(PIN8):基准电压,可正可负,-10V~+10V。RFB(PIN9):反馈电阻端。IOUT1IOUT2PIN11、12:电流输出端。DA转换量是以电流形式输出的,所以必须如实验结构图NO5C所示连接方式将电流信号变为电压信号。AGNDDGND(PIN3、10):模拟地与数字地。在高速情况下,此二GND地的连接线必须尽可能短,且系统的单点接地点须接在此连线的某一点上。正弦波波型数据由64个点构成,此数据经DAC0832,并经滤波器后,可在示波器上观察到r
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