基于fpga的任意波形發(fā)生器設(shè)計(jì)

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1、SSTAlcoholAutomaticDetectionActionscupSTIHUST基于FPGA的任意波形發(fā)生器設(shè)計(jì)摘要：傳統(tǒng)的波形發(fā)生器采用模擬技術(shù)的方法，這種方法構(gòu)成的波形發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅能產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波和三角波等幾種簡(jiǎn)單波形。而現(xiàn)在在高科技領(lǐng)域，我們需要的可能是一些任意波形，如在保密雷達(dá)發(fā)波等軍事方面和地震波形、汽車碰撞波形等模擬仿真應(yīng)用方面。任意波形發(fā)生器現(xiàn)在被廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、振動(dòng)激勵(lì)、儀器儀表領(lǐng)域。我國(guó)目前在這方面還比較落后，特別是在用DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)任意波形發(fā)生器方面。本課題我們打算用DDS技術(shù)基于FPGA核心板設(shè)計(jì)一個(gè)任意波形發(fā)生器。該儀器我們用LabV

2、IEW來寫的控制面板實(shí)現(xiàn)與FPGA的通信，實(shí)現(xiàn)任意波形數(shù)據(jù)的采集，并具有良好的人機(jī)交互界面。用液晶顯示屏顯示波形的幅度和頻率。用4×4鍵盤控制相關(guān)波形的輸出。用AD和低通濾波電路實(shí)現(xiàn)數(shù)電到模電的轉(zhuǎn)換。關(guān)鍵詞：FPGA，任意波形，DDS，LabVIEWThearbitrarywaveformgeneratordesignbasedonFPGAAbstract：Thetraditionalwaveformgeneratoradoptsthemethodofsimulationtechnology,thecircuitstructureiscomplexforthewaveformgenerator

3、usingthiskindofmethod,whichcanonlyproducesine，square-wave,sawtoothwave，triangularwaveandsoon.Andnowinthehigh-techfields,wemayneedsomearbitrarywaveform,forexampletheconfidentialwavegeneratedbyradarinmilitaryaspectsandseismicwaves,andautomobilecollisionswavesimulationapplication.Arbitrarywaveformgener

4、atorisnowwidelyusedinautomaticcontrolsystem,forcedvibration,instrumentsfield.Atpresentinthisrespect,especiallyinachievingarbitrarywaveformgeneratorwithDDStechnologyourcountryisalittlebackward.InthistaskweintendtouseDDStechnologybasedonFPGAcoreboardtodesignanarbitrarywaveformgenerator.Abouttheinstrum

5、entwerelyoncontrolpanelbyLabVIEWtocommunicatewithFPGA,realizearbitrarywaveformdataacquisition,andwehavegoodhuman-machineinterface.WaveamplitudeandfrequencyaredisplayedbyLCD,4*4keyboardisusedtocontrolrelatedwaveformoutput.ADandlowpassfilterrealizethechangebetweendigitalelectricityandsimulativeelectri

6、city.KeyWords：FPGA,Sensors,arbitrarywaveform,DDS，LabVIEW一、方案論證與選擇15SSTAlcoholAutomaticDetectionActionscupSTIHUST1.功能與指標(biāo)本系統(tǒng)主要是為了產(chǎn)生任意波形而設(shè)計(jì)的。傳統(tǒng)的波形發(fā)生器采用模擬技術(shù)的方法，這種方法構(gòu)成的波形發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅能產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波和三角波等幾種簡(jiǎn)單波形。而現(xiàn)在在高科技領(lǐng)域，我們需要的可能是一些任意波形，如在保密雷達(dá)發(fā)波等軍事方面和地震波形、汽車碰撞波形等模擬仿真應(yīng)用方面。任意波形發(fā)生器現(xiàn)在被廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、振動(dòng)激勵(lì)、儀器儀表領(lǐng)域。本課題我們打

7、算用DDS技術(shù)基于FPGA核心板設(shè)計(jì)一個(gè)任意波形發(fā)生器。該儀器能產(chǎn)生常規(guī)的波形和任意波形。本系統(tǒng)具有如下功能：在系統(tǒng)連接上位機(jī)時(shí)，通過用LabVIEW生成控制面板來控制FPGA產(chǎn)生任意波形，所能產(chǎn)生波形包括通過控制面板按鍵選擇函數(shù)生成所需的規(guī)則波形和通過鼠標(biāo)在控制面板上畫出的任意波形。當(dāng)系統(tǒng)沒和上位機(jī)相連接時(shí)，通過按鍵輸入所需的規(guī)則的波形類型，頻率和幅值，以便于在沒電腦時(shí)可以當(dāng)普通函數(shù)發(fā)生器使用。