基于cpld的多波形信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)

1、第1頁共33頁基于基于CPLDCPLD的多波形信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)的多波形信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)摘要：本文簡明的介紹了國內(nèi)多波形信號(hào)發(fā)生器的發(fā)展?fàn)顩r及其特點(diǎn)，作者在學(xué)習(xí)了多種波形發(fā)生器的實(shí)現(xiàn)方法以后，在論文中系統(tǒng)的介紹了設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法，繪制了系統(tǒng)硬件電路圖，編譯了系統(tǒng)軟件流程。本設(shè)計(jì)采用MaxPlusⅡ開發(fā)平臺(tái)，VHDL編程實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)可編程邏輯器件CPLD設(shè)計(jì)多波形信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)除晶體振蕩器和D／A轉(zhuǎn)換器外，全部集成在一片84針腳

2、的EPM7064芯片上。它可輸出頻率、幅度可調(diào)的正弦波、三角波、方波。整個(gè)設(shè)計(jì)采用VHDL編程實(shí)現(xiàn)，其設(shè)計(jì)過程簡單，極易修改，可移植性強(qiáng)。另外由于CPLD具有可編程重置特性，因而可以方便地更換波形數(shù)據(jù)，且簡單易行。關(guān)鍵字：多波形信號(hào)發(fā)生器，CPLD，三角波，方波，正弦波第3頁共33頁品，但其都是對(duì)傳統(tǒng)函數(shù)發(fā)生器簡單的數(shù)字化改造，輸出信號(hào)的波形種類沒有增加，性能也未有明顯改善，并且不具有輸出信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示功能和漢化的菜單式人機(jī)交換界面。因

3、此研制開發(fā)操作簡單、低成本、高性能的新一代信號(hào)發(fā)生器十分必要。1.2.2信號(hào)發(fā)生器的分類及區(qū)別信號(hào)發(fā)生器一般區(qū)分為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器及任意波形發(fā)生器，而函數(shù)波形發(fā)生器在設(shè)計(jì)上又區(qū)分出模擬及數(shù)字合成式。眾所周知，數(shù)字合成式函數(shù)信號(hào)源無論就頻率、幅度乃至信號(hào)的信噪比（SN）均優(yōu)于模擬，其鎖相環(huán)（PLL）的設(shè)計(jì)讓輸出信號(hào)不僅是頻率精準(zhǔn)，而且相位抖動(dòng)(phaseJitter)及頻率漂移均能達(dá)到相當(dāng)穩(wěn)定的狀態(tài)，但畢竟是數(shù)字式信號(hào)源，數(shù)字電路與模擬電路

4、之間的干擾，始終難以有效克服，也造成在小信號(hào)的輸出上不如模擬式的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。通用模擬式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，是以三角波產(chǎn)生電路為基礎(chǔ)經(jīng)二極管所構(gòu)成的正弦波整型電路產(chǎn)生正弦波，同時(shí)經(jīng)由比較器的比較產(chǎn)生方波換句話說，如果以恒流源對(duì)電容充電，即可產(chǎn)生正斜率的斜波[4]。任意波形發(fā)生器是信號(hào)源的一種，它具有信號(hào)源所有的特點(diǎn)。我們傳統(tǒng)都認(rèn)為信號(hào)源主要給被測電路提供所需要的已知信號(hào)（各種波形），然后用其它儀表測量感興趣的參數(shù)?？梢娦盘?hào)源在電子實(shí)

5、驗(yàn)和測試處理中，并不測量任何參數(shù)而是根據(jù)使用者的要求，仿真各種測試信號(hào)，提供給被測電路，以達(dá)到測試的需要[5]。信號(hào)源有很多種，包括正弦波信號(hào)源，函數(shù)發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、掃描發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、合成信號(hào)源等。一般來講任意波形發(fā)生器，是一種特殊的信號(hào)源，綜合具有其它信號(hào)源波形生成能力，因而適合各種仿真實(shí)驗(yàn)的需要。1.2.3近年來信號(hào)發(fā)生信號(hào)發(fā)生器制作技術(shù)的發(fā)展及趨勢(shì)（1）用分立元件組成的函數(shù)發(fā)生器傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器多應(yīng)用此類方法。但是這