2 系统硬件设计
2.1 总体控制模块
基于本设计,系统控制模块的部分是具有掩膜可编程门阵列的逻辑器件——FPGA。
Spartan系列FPGA是Xilinx公司可编程逻辑产品中的高性价比产品的代表,而Spartan-Ⅲ系列FPGA是为那些需要大容量、低价格电子应用的用户而设计的。本系统使用的是XILINX公司的XC3S200型号芯片,其技术参数如下:
●4 320个逻辑单元;
●系统门密度200 k个;
●CLB阵列24*20,共480个;
●最大用户I/O173,最大差分I/O76;
●分布式RAM容量30 Kbit,Block RAM容量216Kbit;
●嵌入式18x18乘法器支持高性能DSP应用;
●PCI和带有LVDS的高速差分信号。
2.2 存储单元模块
由于FPGA基于CMOS SRAM工艺,不具备掉电保护功能,当无电源供电时,配置的数据丢失,芯片的功能也随之丢失。因此,本设计采用FLASH存储器在线重配置的方法。
2.3 外围电路模块
2.3.1 D/A转换
在D/A选择上,我们用的是美国半导体公司的 DAC0832,它具有8位并行、中速(建立时间1 us)、电流型、价格低廉等特点。它有单缓冲工作方式、双缓冲工作方式两种工作方式。单缓冲工作方式时,一个寄存器工作于直通状态,一个工作于受控锁存器状态。在不要求多相D/A同时输出时,可以采用单缓冲方式,此时只需一次写操作,就开始转换,可以提高D/A的数据吞吐量。双缓冲工作方式时,两个寄存器均工作于受控锁存器状态。当要求多个模拟量同时输出时,可采用双重缓冲方式。
它的技术参数为:建立时间1 us;8位并行;低功率损耗20 mW;支持电压:5 V~15 V。