差别
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dds_verilog [2021/05/06 11:47] gongyusu |
dds_verilog [2022/06/23 21:44] (当前版本) gongyusu [7. 系统构成示例] |
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### 1. 用以学习和体验DDS的开源平台 | ### 1. 用以学习和体验DDS的开源平台 | ||
- | 硬禾学堂专门设计了两款用以学习DDS的平台: | + | 硬禾学堂专门设计了一款通过小脚丫FPGA来学习数字系统应用的平台: |
+ | * [[stepfpga_training_board|小脚丫FPGA综合技能训练平台]] | ||
+ | {{ :fpgatrainingboard.png |}} | ||
+ | {{ :howtouse_traingingboard.png?800 |}}<WRAP centeralign> 基于小脚丫FPGA的综合训练口袋实验系统沟通 </WRAP> | ||
- | - [[dds_awg_open_platform|任意波形信号源/可编程直流电源的开源学习平台]] | + | 以及一款针对高校电子设计竞赛的训练平台: |
- | - [[stepfpga_training_board|小脚丫FPGA综合技能训练平台]] | + | * [[contest_training_board|小脚丫FPGA综合技能训练平台]] |
+ | {{ :contest_training_board1.png |}} | ||
+ | {{ :fpga_contest_training_block.png |}} | ||
+ | <WRAP centeralign> 基于小脚丫FPGA的电赛训练平台 </WRAP> | ||
- | {{ :dds_boards.png?800 |}}<WRAP centeralign> 两款用于DDS学习和体验的FPGA平台 </WRAP> | + | 这两款平台可以支持任意一款的[[stepfpga|小脚丫FPGA核心板]],第一款平台的[[DAC]]部分都是由R-2R网络构成的,第二款平台上使用通用的高速DAC IC,它们的代码基本上是一致的,只是通用的高速DAC IC会需要转换时钟进行同步,而R-2R只需要数据线,无需时钟。 |
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- | 这两款平台可以支持任意一款的[[stepfpga|小脚丫FPGA核心板]],它们的[[DAC]]部分都是由R-2R网络构成的,DDS部分的代码也是通用的,不同的是输出电平的调节方式以及对应于每个电阻节点的管脚顺序。 | + | |
它们都能通过FPGA中的Verilog逻辑编程实现以下的功能并能达到相应的性能: | 它们都能通过FPGA中的Verilog逻辑编程实现以下的功能并能达到相应的性能: | ||
* DDS的主时钟选择为12M(案例中前面的例子)和120MHz(案例中后面的例子,由小脚丫外部的12MHz输入时钟,通过内部[[PLL]]倍频到120MHz),使用120MHz的时钟能够生成0 - 15MHz(用8个点构成一个周期波形),甚至更高频率的正弦波波形,输出的信号波形可以是正弦波、三角波、锯齿波、方波等; | * DDS的主时钟选择为12M(案例中前面的例子)和120MHz(案例中后面的例子,由小脚丫外部的12MHz输入时钟,通过内部[[PLL]]倍频到120MHz),使用120MHz的时钟能够生成0 - 15MHz(用8个点构成一个周期波形),甚至更高频率的正弦波波形,输出的信号波形可以是正弦波、三角波、锯齿波、方波等; | ||
- | * 由于R-2R后面的运算放大器的性能限制,为保证在不同的频率上实现恒定的信号幅度 ,这两款板子的最高输出频率做了一定的限制,其中: | + | * 由于R-2R后面的运算放大器的性能限制,为保证在不同的频率上实现恒定的信号幅度 ,这两款板子的最高输出频率做了一定的限制 - 第一款平台的输出信号带宽保证到2MHz,信号幅度为0.5-3V,电赛训练板的输出信号带宽可以达到15MHz,信号幅度为2Vpp。 |
- | * DDS任意信号发生器/可调直流电压开源平台的输出信号带宽保证到5MHz,信号幅度+/-1.5V可调,直流偏置+/-1.5V可调; | + | * 第一款板子都可以通过[[UART]]同PC连接,通过PC上的软件(比如LabView或用QT等自编)对FPGA中的参数进行设置,进而调节DDS输出信号的波形、频率、幅度和直流偏移等。 |
- | * 小脚丫FPGA综合技能训练平台的输出信号带宽保证到2MHz,信号幅度为0.5-3V。 | + | |
- | * 两款板子都可以通过[[UART]]同PC连接,通过PC上的软件(比如LabView或用QT等自编)对FPGA中的参数进行设置,进而调节DDS输出信号的波形、频率、幅度和直流偏移等,第一款板子还可以调节双通道直流电压的输出。 | + | |
下面我们来看看在这两款平台上通过DDS能够实现的任意波形及实现方法、相关的Verilog代码。 | 下面我们来看看在这两款平台上通过DDS能够实现的任意波形及实现方法、相关的Verilog代码。 | ||
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- | ### 4. 任意形状且可以任意频率的信号生成 | + | ### 4. “任意”信号生成 |
为了产生任意波形,DDS依赖两个技巧: | 为了产生任意波形,DDS依赖两个技巧: | ||
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- | ### 系统构成示例 | ||
- | #### 全国大学生电子设计竞赛综合技能训练板 | ||
- | {{drawio>contest_training_dds_block.png}} <WRAP centeralign> 功能框图 </WRAP> | ||
- | {{drawio>contest_training_dds_logic.png}} <WRAP centeralign> FPGA内部逻辑 </WRAP> | + | |
- | {{drawio>contest_training_dds_modules.png}} <WRAP centeralign> 主要的Verilog模块 </WRAP> | + | |
- | #### “寒假在家一起练” FPGA16训练板 | + | |
- | {{drawio>fpga16_instru_dds_block.png}} <WRAP centeralign> 功能框图 </WRAP> | + | |
- | {{drawio>fpga16_instru_dds_logic.png}} <WRAP centeralign> FPGA内部逻辑 </WRAP> | + | |
- | {{drawio>fpga16_instru_dds_modules.png}} <WRAP centeralign> 主要的Verilog模块 </WRAP> | + |