基于DSP的任意波形信号发生器的设计与实现.pdf

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1、《电气自动化》2O10年第32卷第3期自动化装置与设备AutomationEquipments＆Devices基于DSP的任意波形信号发生器的设计与实现西北工业大学自动化学院(西安710072)苏坡杨建华西北工业大学航海学院(西安710072)侯宏摘要：针对信号发生器小型化，低成本化的需要，设计了一种以DSP为硬件平台的任意波形信号发生器。首先介绍了信号生成原理，接着详细阐述系统的软硬件设计，最后通过实验生成了几种波形的信号。实验证明本系统可以产生所需的波形信号，同时本系统具有成本低、体积小、硬件电路简单的特点。关键词：任意波形发生器DSPCPLD【中图分类号】TP23[文献标识码

2、]B【文章编号】1000—3886(2010)03．0080—03DesignandImplementationoftheArbitraryWaveformGeneratorBasedonDSP(CollegeofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xian710072，China)SuPoYangJianhua(CollegeofMarineEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xian710072，China)HouHongAbstract：Considering

3、theneedsofsmallsizeandlow—costforsignalgenerator，anarbitrarywaveformgenerator(AWG)basedonDSPhardwareplatformisdesigned．First，theprincipleofsignalgenerationisintroduced．Next，thehardwareandthesoftwaredesignisdiscussedindetail．Atlastseveralwaveformsignalsaregeneratedthroughexperiment．Experimentpr

4、ovedthatthesystemcanproducethedesiredwaveformsignal，meanwhileithasthecharacteristicsoflow—cost，smallsizeandsimplehardwarecircuit．Keywords：arbitrarywaveformgeneratorDSPCPLDU刖吾寻址空间为16M×32bit，为了方便外部存储器存取，把16MX32bit在现代测控领域，任意波形信号发生器已经成为系统研发和空间分为PAGE0，PAGE1，PAGE2，PAGE3，当STRB和其中一个调试必不可少的工具。而目前市场上的信号

5、发生器价格昂贵，体PAGE同时有效时，存储器接口选通；片内34KX32bitSRAM，片上积比较大，而且波形可编程灵活度小，不能满足实际的需要。集成一个同步串El，两个32bit的定时器，一个DMA通道；支持随着电子技术和数字技术的飞速发展，DSP系统已经在众多IEEEStd．1149．1(标准)，0．18-US工艺，1．8V核心电压，3．3VI／0高科技领域获得广泛的应用，它具有速度快、编程方便、精度高、稳电压，低功耗。定性好、接El方便、集成度高等特点。本文借助DSP系统的这些优电源芯片选用TI公司的TPS767D318芯片，它把5伏的输入点，设计了一种基于DSP的任意波形的信

6、号发生器AWG(Arbitrary电压转化成+3．3V和+1．8V分别供给DSP的外围和内核。WaveformGenerator)，具有成本低，稳定性好，结构简单的特点。2．2DA模块1信号生成原理选用AD公司生产的AD7840单通道DA转换芯片，该芯片转换速度可达~lJ400kHz，转换精度14bit，转换范围为一3V至+3V，能够运用Matlab仿真1产生待生成信号的数据文件，通常该数据满足任意波形信号产生的要求。该芯片的数据线与DSP芯片数据线文件都是浮点形式的，根据数／模芯片转换的真值表，将浮点形式的数据文件转化成对应的十六进制INTEL格式数据文件，然后将的低14位相连，

7、它的电压转换公式为：Vout=。其中该数据文件Load载入到DSP的数据存储空间，接着通过DSP控Vout为输出的模拟电压，PEFIN为参考电压(+3伏)，N值为数据总制DA转换芯片产生所需的信号。表1AD7840数模转换真值表2系统硬件设计数字信号根据任意波形信号的生成原理，本文选用DSP和CPLD联合MsBLsB模拟信号控制的方式，系统主要分为4大功能模块：1)DSP及其外围；2)DAO1111111ll1l11+2．999634VO11111lll11l1O+2