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基于DSP和CPLD的宽带信号源的设计

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:583

        

    

    

    摘要:利用dsp和cpld来设计宽带信号源,将dsp软件控制上的灵活性和cpld硬件上的高速、高集成度和可编程性有机地结合起来,一方面使得信号源控制简单、可靠,同时保证产生的信号高速、准确。

    关键词:dsp,cpld,宽带信号源

    1 引言

    信号源是雷达系统的重要组成部分。雷达系统常常要求信号源稳定、可靠、易于实现、具有预失真功能,信号的产生及信号参数的改变简单、灵活。本文采用dsp和cpld来设计信号源的控制部分,一方面能利用dsp软件控制的灵活性,另一方面又能利用cpld硬件上的高速、高集成度和可编程性。使用这种方法可以充分利用软件支持来生成和加载任意波形数据,并能方便地实现对信号参数的控制和对波形数据的随意修改,同时又能保证信号产生的高速、灵活可控。

    

    

    

    2 系统结构

    采用波形存储直读法,即通过对存储的波形采样数据进行数模变换,直接生成模拟信号的一种方法。图1为信号源的系统结构。本信号源可工作于联机和脱机两种方式。联机工作时,波形数据从微机加载,由dsp控制,通过cpld内的数据通道写入sram,经回读、校验后,从sram内高速送入到数/模转换器件产生雷达信号。脱机工作时,波形数据可在系统上电时由eeprom加载,eeprom中可存放一组波形数据,也可存储多组数据以方便应用。

    3 硬件实现

    3.1 tms320f206与eeprom的接口设计

    在实际系统中,dsp采用ti公司的tms320f206芯片,eeprom采用microchip公司的24lc256 cmos串行eeprom(图2)。tms320f206属于定点、静态cmos数字信号处理器。它采用先进的哈佛结构,具有片内外设、片内存储器及专用的运算指令集,这些特点使得此器件使用灵活方便。24lc256工作电压为2.5v~5.5v,容量为32k×8bit,为两线串行接口总线,标准与i2ctm兼容。scl为24lc256的时钟输入管脚,sda为其串行地址/数据输入/数据输出管脚。24lc256提供读顺序地址内容的操作方式,其内部的地址指针在每次读操作完成之后加1,此地址指针允许在一次读操作期间,连续顺序地读出整个存储器的内容。其时序如图3所示。

    

    

    

    

    

    设计中将tms320f206的通用i/o端口io2模拟出scl的时钟,io3负责将数据写入和从24lc256读出(tms320f206与24lc256的接口如图1所示)。脱机工作时,其流程如图4。

    3.2 cpld设计

    可编程逻辑器件采用xilinx公司的cpld,型号为xc95288xl-6tq144c。该器件为144-pin tqfp封装,内部有288个宏单元,最高工作时钟为151mhz。xc95288xl内部逻辑分为三部分:tms320f206与微机接口的通信、高速地址计数、sram片选读写信号的产生。

    3.2.1 tms320f206经过cpld与微机接口的通信

    tms320f206与微机接口的通信采用并行接口协议(epp),主要完成从微机加载数据到sram、将数据从sram回读到微机,整个过程对于并行接口来说采用查询方式,对于tms320f206来说采用中断方式。tms320f206使用 引脚接收由cpld发出的中断,通过设置tms320f206片内寄存器irm与icr,使tms320f206响应中断 而不响应 。其时序如图5和6所示。

    

    

    

    

    

    

    

    脱机工作状态下,从并口加载数据时,微机将数据发送到并口,并发出低脉冲,cpld接收stb到后,置busy=1,发出中断信号,tms320f206接收到中断后,控制cpld锁存数据,并将数据写入sram,置busy=0;从并口回读数据时,微机设置并口为输入状态,然后发出autofeedxt

        

    

    

    摘要:利用dsp和cpld来设计宽带信号源,将dsp软件控制上的灵活性和cpld硬件上的高速、高集成度和可编程性有机地结合起来,一方面使得信号源控制简单、可靠,同时保证产生的信号高速、准确。

    关键词:dsp,cpld,宽带信号源

    1 引言

    信号源是雷达系统的重要组成部分。雷达系统常常要求信号源稳定、可靠、易于实现、具有预失真功能,信号的产生及信号参数的改变简单、灵活。本文采用dsp和cpld来设计信号源的控制部分,一方面能利用dsp软件控制的灵活性,另一方面又能利用cpld硬件上的高速、高集成度和可编程性。使用这种方法可以充分利用软件支持来生成和加载任意波形数据,并能方便地实现对信号参数的控制和对波形数据的随意修改,同时又能保证信号产生的高速、灵活可控。

    

    

    

    2 系统结构

    采用波形存储直读法,即通过对存储的波形采样数据进行数模变换,直接生成模拟信号的一种方法。图1为信号源的系统结构。本信号源可工作于联机和脱机两种方式。联机工作时,波形数据从微机加载,由dsp控制,通过cpld内的数据通道写入sram,经回读、校验后,从sram内高速送入到数/模转换器件产生雷达信号。脱机工作时,波形数据可在系统上电时由eeprom加载,eeprom中可存放一组波形数据,也可存储多组数据以方便应用。

    3 硬件实现

    3.1 tms320f206与eeprom的接口设计

    在实际系统中,dsp采用ti公司的tms320f206芯片,eeprom采用microchip公司的24lc256 cmos串行eeprom(图2)。tms320f206属于定点、静态cmos数字信号处理器。它采用先进的哈佛结构,具有片内外设、片内存储器及专用的运算指令集,这些特点使得此器件使用灵活方便。24lc256工作电压为2.5v~5.5v,容量为32k×8bit,为两线串行接口总线,标准与i2ctm兼容。scl为24lc256的时钟输入管脚,sda为其串行地址/数据输入/数据输出管脚。24lc256提供读顺序地址内容的操作方式,其内部的地址指针在每次读操作完成之后加1,此地址指针允许在一次读操作期间,连续顺序地读出整个存储器的内容。其时序如图3所示。

    

    

    

    

    

    设计中将tms320f206的通用i/o端口io2模拟出scl的时钟,io3负责将数据写入和从24lc256读出(tms320f206与24lc256的接口如图1所示)。脱机工作时,其流程如图4。

    3.2 cpld设计

    可编程逻辑器件采用xilinx公司的cpld,型号为xc95288xl-6tq144c。该器件为144-pin tqfp封装,内部有288个宏单元,最高工作时钟为151mhz。xc95288xl内部逻辑分为三部分:tms320f206与微机接口的通信、高速地址计数、sram片选读写信号的产生。

    3.2.1 tms320f206经过cpld与微机接口的通信

    tms320f206与微机接口的通信采用并行接口协议(epp),主要完成从微机加载数据到sram、将数据从sram回读到微机,整个过程对于并行接口来说采用查询方式,对于tms320f206来说采用中断方式。tms320f206使用 引脚接收由cpld发出的中断,通过设置tms320f206片内寄存器irm与icr,使tms320f206响应中断 而不响应 。其时序如图5和6所示。

    

    

    

    

    

    

    

    脱机工作状态下,从并口加载数据时,微机将数据发送到并口,并发出低脉冲,cpld接收stb到后,置busy=1,发出中断信号,tms320f206接收到中断后,控制cpld锁存数据,并将数据写入sram,置busy=0;从并口回读数据时,微机设置并口为输入状态,然后发出autofeedxt

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