智能函数发生器设计精选.ppt

课程设计 智能函数发生器设计 基本部分 函数信号发生器的设计 一、信号发生器电路设计 基本要求：用FPGA设计一个信号发生器，根据输入信号的选择，可以实现递增锯齿波、递减锯齿波、三角波、阶梯波、方波、正弦波等五种信号。 一、信号发生器电路设计 1、递增锯齿波设计： 2、递减锯齿波设计 3、三角波设计： 4、阶梯波的设计 5、方波的设计 7、顶层电路设计 发挥部分 蓝牙通信接口的设计 UART发送控制模块 UART发送控制模块可将接收到的并行数据通过串行通信协议转发到蓝牙模块 UART协议格式为：8位数据位、1位起始位、1位停止位、无奇偶校验位 UART波特率为：9600bit/s 信号发生器与移动终端对接 蓝牙模块介绍 LED：配对状态输出：配对成功输出高电平，否则输出低电平。 KEY：用于进入AT状态：高电平有效（悬空默认为低电平）。 RXD：串口接收端。 TXD：串口发送端。 GND：接地。 VCC：接电源（3.3V~5V）。 蓝牙模块介绍 蓝牙模块介绍 蓝牙模块介绍 蓝牙模块介绍 蓝牙模块介绍 * * 实现：方波、三角波、阶梯波、锯齿波、正弦波等波形的产生 利用DSPBuider工具，完成对正弦波实现调频、调幅 和调相控制 信号产生 信号控制 D/A转换器 信号控制 时钟信号 选择信号 输出信号 提高部分：用FPGA实现DDS， （可参考P244） ⑴ 产生频率可调正弦波，输出频率可调范围：100Hz~1MHz； ⑵ 产生相位可调正弦波，可调范围：0~180度； ⑶ 产生幅度可调正弦波，可调范围：0~5V； (4)用FPAG控制DDS芯片实现10Hz~20MHz频率可调正弦信号 (5)其它 FPGA 高速D/A 幅值控制D/A CLK AM FM PM Ref=5V Ref Analog output D1[0..7] D2[0..7] 参考方案 Reset=0？ tmp= tmp=0 tmp=tmp+1 Y N tmp=0 Y N CLK上升沿？ Y N Reset=0？ tmp= tmptmp=tmp-1 Y N tmpY N CLK上升沿？ Y N a=0 tmpa=0 Y N tmptmpa=1 Y tmp=tmp+1 tmpY tmp=tmp-1 N N Reset=0？ tmpY N CLK上升沿？ Y N tmpY tmptmp=tmp+16 N Reset=0？ tmpY N CLK上升沿？ Y N tmpqY N N tmp=tmp+1 Y N N reset=0？ a=0 Y N CLK上升沿？ Y N tmY a=1 CLK上升沿？ N tmp=0 a=1 a=0 Y q产生标志 方波输出 CLK Q[7..0] RESET CLK Q[7..0] RESET CLK Q[7..0] RESET CLK Q[7..0] RESET CLK Q[7..0] RESET SEL[2..0]D1[7..0]D2[7..0]D3[7..0]D4[7..0]D5[7..0] Q[7..0] MUX51 SIGNAL1 SIGNAL2 SIGNAL4 SIGNAL5 SIGNAL3 SEL[2..0] CLK RESET q[7..0] 通过NiosII软核的串口功能，实现对蓝牙模块HC05的驱动程序设计 利用手机的蓝牙调试软件，实现与NiosII软核的数据收发 实现手机对信号发生器的输出波形的控制 波形产生模块 NiosII软核控制 多路选择器 蓝牙模块 蓝牙调试软件 （手机） 输出波形 信号发生器与移动终端对接方案 模块相关引脚说明 模块特性参数 模块相关指令 模块的指令结构为：AT+CMD=PARAM 其中CMD是指令PARAM是参数，在发送末尾应添加回车符（\r\n），否则模块不响应，例如要查看模块版本的指令： 串口发送：AT+VERSION?\r\n 模块回应：+VERSION:2.0 OK 模块相关指令 AT+ROLE=0\r\n或1，该指令设置模块为从机或者主机状态。 AT+ROLE? \r\n 该指令可查看模块的状， 返回值为：+ROLE：0 OK 表示模块为从