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脉冲发生器波形产生模块的设计与实现

张孝飞  
【摘要】:随着电子技术的飞速发展,自动测试系统已经成为现代测试领域的一个非常重要的发展趋势,脉冲发生器是现在测量与控制领域中作为测试设备的一种常用的信号源。现代的脉冲发生器可以产生幅度精确,脉冲参数可以连续调动的满足各种激励需求的信号源。 本文主要是在FPGA内部搭建脉冲发生器的波形产生模块,产生幅度、脉冲参数可以调的脉冲波形。首先介绍了脉冲发生器研究的意义和价值;其次是介绍设计中整体方案的设计思想,模块搭建原理;再次是详细介绍在FPGA内部功能模块的详细电路图设计和仿真;最后介绍设计方案中其他部分器件的选择和仿真调试。本设计方案的思想是ARM+FPGA, ARM作为控制部分,FPGA作为脉冲波形的产生部分。通过阅读国外成品脉冲发生器仪器的资料,提出设计方案,对设计方案进行原理图和PCB的绘制。在FPGA设计部分,选用成品的时钟芯片产生时钟,提高系统的稳定性;脉冲延迟的调整通过采用片内粗调+片外微调来实现,使用系统时钟作为同步时钟来对片内进行粗调;为提高设计脉冲指标的分辨率,采用了可编程延迟芯片实现。通过Synplify软件对各个模块进行综合;用Modelsim软件对模块进行功能仿真和时序仿真;最后采用画电路图的方法把生成的各个模块符号搭接在一起,完成整个系统芯片的设计,并通过JTAG下载工具下载到FPGA上进行系统的调试。


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