基于FOGA的函数信号发射器的设计与实现（3）
本帖最后由 FPGAWD 于 2016-4-20 16:19 编辑1.2.2国外波形发生器产品介绍
早在1978年，由美国Wavetek公司和日本东亚电波工业公司公布了最高取样频率为SMHz，可以形成256点（存储长度）波形数据，垂直分辨率为sbit，主要用于振动，医疗，材料等邻域的第一代高性能信号源，经过将近30年的发展，伴随着电子元器件，电路及生产设备的高速化，高集成化，波形发生器的性能有了飞速的提高。变得操作越来越简单而输出波形的能力越来越强。波形操作方法的好坏，是由波形发生器控制软件质量保证的，编辑功能增加的越多，波形形成的操作性越好。
1.3 函数波形发生器的几种实现方式
任意波形发生器的实现方案主要有程序控制输出，DMA输出，可变时钟计数器寻址和直接数字频率合成等多种方式。
1.3.1程序控制输出方式
计算机根据波形的函数表达式，计算出一系列波形数据瞬时值，并定时地逐个传送给D/A转换器，合成出所需要的波形。这种方式具有电路简单，实现方便等特点。但数据输出定时不准确，会影响信号的频率和相位;波形数据输出依靠指令的执行来完成，当需要同时输出多个信号时，相邻信号通道的输出存在时间差；受计算机运行速度的限制，输出信号的频率较低。
1.3.2DMA输出方式
DMA（direetmemo 仃aecess)方式输出不依赖于程序的执行，由DMA控制器申请总线控制权，通过地址总线给出存储器的地址信号，同时选通存储器和D/A转换器，在两者之间建立直接的数据通道，使存储器相应单元中的波形数据传送给D/A转换器转换后输出信号。DMA方式输出信号，可以大大提高信号的数据输出速率。但也存在一些问题，如波形输出期间，微处理器因为失去了总线控制权，无法进行其他操作；在一个DMA操作中，只能 在一个D/A转换器和存储器之间传送数据，无法实现多通道的信号输出。
1.3.3可变时钟计数器寻址方式
采用可变时钟计数器寻址波形存储器表，该方法是一种传统型任意波形发生器。
计数器的触发时钟脉冲由一个频率可以控制的频率发生器产生，通过改变频率发生器的频率设置值，实现调整计数器产生的地址码提供读出存储器中波形数据所需要的地址信号，波形数据依次读出后送至高速D/A转换器，将之转换变为模拟量，经低通虑波器后输出所需的波形。可见传统的任意波形发生器采用可变时钟和计数器寻址波形存储器表，此方法的优点是产生的地址连续，输出波形质量高。但其取样时频率较高，对硬件的要求也较高，而且常需多级分频或采用高性能的锁相环，其中分频式的任意波形发生器频率分辨率低，锁相式的任意波形发生器频率切换速度慢。
1.3.4直接数字频率合成方式
Dos是在一组存储器单元中按照信号波形数据点的输出次序存储了将要输出波形的数据，在控制电路的协调控制下，以一定的速率，周而复始地将波形数据依次发送给D/A转换器转换成相应的模拟信号。由于用硬件电路取代了计算机的控制，信号输出稳定度高。如需更新输出信号，不必改动任何线路和元器件，只需改写存储器中的波形数据即可更主要的是，可以将微处理器从信号输出的负担中解脱出来。
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