多通道時序控制信號發(fā)生器研制.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展,數(shù)據(jù)采集及其處理技術的應用越來越廣泛,但由于科學研究和實際工程項目的需要,單通道數(shù)據(jù)采集已經(jīng)無法滿足設計的需求,多通道數(shù)據(jù)采集已成為發(fā)展的必然趨勢。多通道數(shù)據(jù)之間的幅相一致性要求是很高的,因此多個通道的采樣應當在時間上被同步觸發(fā),在本文涉及的項目中每個通道都有AD轉(zhuǎn)換器,本文設計的多通道時序控制信號發(fā)生器完成對多通道的同步采樣觸發(fā)的控制。
　　本文設計了一個多通道時序控制信號發(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)信號和控制命令產(chǎn)生多通道采樣系統(tǒng)的同步控制時序信號。首先給出了整體的硬件設計方案,結(jié)合器件性能指標要求對關鍵芯片進行了選型。然后在文中給出了具體電路設計原理圖,包括輸入時鐘電平轉(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,單路差分信號轉(zhuǎn)換為多路LVDS差分信號電路和電源供給電路。最后在原理圖設計完成后依據(jù)各芯片的數(shù)據(jù)手冊將元件封裝制作好。在設定元件封裝的路徑后將

3、網(wǎng)表導入建好的電路板,然后完成布局布線等工作。
　　本文使用Xilinx公司ISE13.3軟件和ModelSim軟件設計開發(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的具體設計方案,詳細描述了其各模塊的設計,然后完成了控制字緩存RAM的模塊設計,最后在介紹了時序控制信號產(chǎn)生功能的基礎上完成了該模塊設計。將執(zhí)行軟件程序下載至FPGA芯片進行調(diào)試及分析,并將結(jié)果與設計性能指標進行對比,表明了系統(tǒng)設計的正確