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FPGA有两种工作模式:第一种是数据存储模式,即控制读取FIFO中的波形数据并存储到SRAM中。进入这种工作模式后,FPGA判断FIFO的空信号是否有效;如果FIFO的空信号无效,则FPGA控制FIFO的读信号有效,从FIFO中读取波形数据存储到SRAM中。SRAM的存储方式采用分块存取的方式,在数据读取时可通过分块扫描的方式均匀读出各种波形数据,并且通过简单的修改扫描频率即可控制波形频率。第二种是数据转换模式,即控制读取SRAM中的波形数据传送给D/A转换器,并控制D/A转换器完成转换和对继电器开断。
2.3 D/A转化部分和开关电路[4-5]
DAC715是美国TI公司生产的16位高精度数模转换器,该芯片具有16位数据总线,可在工作电压为±12 V或±15 V时,实现0 V~10 V的模拟电压输出。FPGA主要通过DAC715的输入工作选通信号WR、寄存器控制信号A0和D/A锁存控制信号A1 来控制DAC715完成数模转换。DAC715输入数据与输出电压的对应关系如表1所示。
本设计的开关量采用继电器AQY210,该继电器是电流驱动,电路连接图如图4所示。
本文所设计的信号源利用USB接口技术,实现了计算机命令字和波形数据的实时下载,使得产生的信号频率、幅值和偏置灵活可调,可满足不同的实验要求,同时对外部供电系统可以灵活控制。事实上,这种控制的灵活性也使其在航天测试上得到了广泛运用。