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1、第14卷第3期兰州工业高等专科学校学报Vol.14,No.32007年9月JournalofLanzhouPolytechnicCollegeSep.,2007文章编号:1009-2269(2007)03-0012-05X基于FPGA的FSK信号发生器的设计与实现1,2陆冰(1.西北师范大学教育技术与传播学院,甘肃兰州730070;2.甘肃政法学院计算机科学学院,甘肃兰州730070)摘要:传统的模拟无线通信一般采用调频(FM)和调幅(AM)两种方式,它们已不能适应高速数据通信的要求.进入80年代后,数字无线数据通信方式成为主流,其调制方式有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和相移键控(
2、PSK),其优势是便于采用先进的数字信号处理要求.本设计是基于FP-GA开发板设计而实现的一个FSK信号发生器.关键词:FPGA芯片;EDA技术;FSK信号发生器中图分类号:TP391文献标识码:A与CMOS、TTL电平兼容.1FPGA介绍可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集FPGA(FieldProgrammableGateArray),即现场成度、可靠性的最佳选择之一.可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程目前FPGA的品种很多,有XILINX的XC系器件的基础上进一步发展的产物.FPGA采用了逻列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系辑单元阵列LCA(
3、LogicCellArray)的概念,内部包列等.括可配置逻辑模块CLB(ConfigurableLogicBlock)、FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置输出输入模块IOB(InputOutputBlock)和内部连线其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM(Interconnect)三个部分.它是作为专用集成电路进行编程.用户可以根据不同的配置模式,采用不(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解同的编程方式.决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片门电路数有限的缺点.内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状[1]FP
4、GA的基本特点主要有:态.关掉电源后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系1)采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投消失,因此,FPGA能够反复使用.FPGA的编程无片生产,就能得到合用的芯片.须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路PROM编程器即可.当需要修改FPGA功能时,只的中试样片.需换一片EPROM即可.这样,同一片FPGA,不同3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚.的编程数据,可以产生不同的电路功能.因此,FP-[2]4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发GA的使用非常灵活.费用最低、风险最小的器件之一.FPG
5、A有多种配置模式:并行主模式为一片5)FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低,可以FPGA加一片EPROM的方式;主从模式可以支持X收稿日期:2007-04-27基金项目:甘肃省自然科学基金资助项目(ZS031-A25-006-Z)作者简介:陆冰(1966-),女,甘肃兰州人,副教授,硕士.第3期陆冰:基于FPGA的FSK信号发生器的设计与实现#13#一片PROM编程多片FPGA;串行模式可以采用串的体系结构,丰富的触发器及布线资源等一系列行PROM编程FPGA;外设模式可以将FPGA作为的特点使得它可以满足电子产品设计的多种需[3]微处理器的外设,由微处理器对其编程.求.FPGA的应用领域
6、主要集中在替换通用逻辑FPGA在现代数字电路设计中发挥着越来越和复杂逻辑、重复编程使用、板极设计集成、高速重要的作用.从设计简单的接口电路到设计复杂计数器、加减法器、累加器和比较器的实现、总线的状态机,甚至设计/SystemOnChip0(片上系统),接口逻辑等方面.FPGA所扮演的角色已经不容忽视.FPGA正越来基于EDA技术的现场可编程门阵列FPGA集越多地成为现代电子系统的核心部分.因为FPGA成度高,结构灵活,设计方法多样,开发周期短,调硬件可重新配置且可用性、精密度不断提高,可以试方便,修改容易,应用领域极为广泛.面对科学轻易配合系统规格随时改变的要求,为用户带来技术高速发展、市场
7、竞争十分激烈的现实,熟练地充足的灵活性.掌握EDA设计技术,灵活巧妙地使用FPGA至关重要,其前景将是十分乐观的.2利用EDA技术的基于FPGA的设FPGA设计大体分为建立电路模型、设计综计方案合、功能仿真(前仿真)、转化为VHDL代码、时序仿真(后仿真)、配置下载等步骤,详细的设计流程[4]FPGA所具有的无限次可重复编程能力,灵活如图1所示.下面结合实例介绍各个设计步骤.图1基于FPGA的系统级开发流程(
