FPGA配置电路如图3所示。
FPGA的配置使用PS和JTAG两种方式,既能实现JTAG方式下电路在线调试,又能保证调试完成后能够正确使用相应的配置器件。其中 JP5*2插座为JTAG配置端口,TDI、TDO、TMS、TCK为JTAG配置引脚,该配置方式采用BlasterMV线,通过配置计算机的并口与电路板配置端口进行连接,用于将编写好的配置数据实时传送到FPGA,该方式主要用于电路调试;EPC1PC8为FPGA配置器件,采用PS(被动串行)配置方式,由于FPGA内部存储器属于易失性RAM存储,因此每次加电后都要将程序重新写入FPGA,配置器件本身就是存储器,其主要作用就是在每次加电后将程序写入FPGA,保证调试完毕的电路能够正常单独进行工作。
来自前级电路的数据及控制信号、发到D/A转换电路的数据都连接到FPGA芯片的通用I/O引脚,通过编程实现所需功能。对FPGA的编程使用 Altera公司的QuartusⅡ软件,该软件采用图形化与VHDL语言混合编程,易于调试修改。编程实现的主要功能为:对输入数据进行锁存移位,确保每位数据都能得到正确处理;产生两组分频时钟参与2FSK调制,并使分频后的时钟按照时序进入数字调制器;数字调制器负责将不同频率始终按照顺序依次产生连续量化的8位正弦波数字量输出到端口。
本设计中由于采用两种频率分时产生,按时序进入调制器,而正弦波数字调制器单独工作的方法,保证了输出正弦波具有连续的相位,不会产生相位突变。
4 D/A转换电路
D/A转换共包括四路,其主要功能是将FPGA输出的已调制好的2FSK数字信号转换为正弦波信号。由于FPGA在进行数字调制时产生的是连续量化的正弦波形,两个频率之间不存在相位的突变,不会存在大量的高频杂波,因此,后期的信号处理电路使用放大电路与简单的π型滤波器对信号进行处理即可得到比较理想的2FSK信号。