[发明专利]基于PCI总线的任意波形发生器无效

专利信息
申请号: 200810046223.6 申请日: 2008-10-07
公开(公告)号: CN101425103A 公开(公告)日: 2009-05-06
发明(设计)人: 任晓飞 申请(专利权)人: 成都飞机工业集团电子科技有限公司
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 成飞(集团)公司专利中心 代理人: 郭纯武
地址: 611731四川省成都*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 基于 pci 总线 任意 波形 发生器
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种任意波形发生器,特别是可以满足通讯、视频和电视、电信、雷达、超声波以及航空检测设备等领域各种波形信号应用,基于PCI总线的任意波形发生器。

背景技术

任意波形发生器是信号处理领域中必不可少的仪器设备。任意波形发生器在通信系统、测试系统等方面得到广泛应用。现有技术中任意波形发生器很多不能产生快速、有效、连续而且易于定制的信号波形。现有任意波形发生器主要有基于CPLD技术设计的,通过上位机软件设置产生波形,然后将波形数据下载到AWG,AWG在CPLD的高速控制电路下将波形数据送高速DAC进行转换形成波形的AWG任意波形发生器。该AWG任意波形发生器的工作过程是,首先接收上位机送来的波形数字信号存储到静态存储器SRAM,然后启动控制电路从静态存储器SRAM取出数据送DAC进行数摸转换,转换后的模拟信号送低通滤波器形成波形。

另一种是申请号为200610154451.6,公开号为CN101017383中国专利公开的一种基于FPGA的高速任意波形发生器,该任意波形发生器主要包括CPU、并行数据相位生成部分、波形存储部分、插值与滤波部分、并串转换电路和DAC等组成。其中并行数据相位生成采用并行处理,可以在一个时钟内同时生成多个数据的相位,获得多个数据,然后再利用FPGA中的并串转换电路将数据依次输出到DAC,由DAC将数据转换成模拟量。在一个时钟内能同时生成多个数据,主要突破了FPGA工作频率的限制,可以向DAC提供超过1GHz以上的数据采样率。我们知道,可以产生连续、不间断、样式不同的模拟信号,是任意波形发生器的关键所在。但上述现有技术任意波形发生器的不足之处是不能产生快速、有效、连续而且易于定制的各种高质量、复杂信号波形。

发明内容

本发明的任务是提出一种快速、有效、连续,而且与现有技术相比更为灵活、并且可变、可控的任意波形发生器。

本发明的目的可以通过以下措施来达到。本发明所提供的一种基于PCI总线的任意波形发生器,包括:PCI总线,不依附于某个具体处理器的局部总线,其特征在于,包括

一个连在电源和地之间的D/A转换电路;

一个含有应用层软件和驱动程序软件的CPU芯片,使用其中的高端数据处理软件进行信号的仿真处理,然后将仿真数据直接放入应用层缓冲区;

一个包含有寄存器的PCI器件和插入在CPU与系统总线之间的PCI总线,是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线,具体由一个桥接电路实现对这一层的管理,并实现上下之间的接口以协调数据的传送;

一个具有多级缓冲的PCI控制器,利用它可使PCI总线上外设与CPU并行工作;

一个连接在CPU和外设之间的桥接电路,主要功能是在两种不同的信号环境之间进行转换,并向系统中所有的主控制器提供一致的总线接口,用于在PCI总线和LOCAL总线之间传递信息;

一个与接口芯片连接可编程逻辑器件CPLD,主要功能是最大限度的进行本地时序的调用,以达到最优的数据传输;

当直接内存访问DMA传输开始后,首先对静态存储器SRAM1中数据进行传输,然后通知可编程逻辑器件CPLD,启动地址计数器,将静态存储器SRAM1中的数据送向D/A,通过数模转换产生模拟信号波形。

本发明相比于普通的波形发生器技术具有如下有益效果。

本发明提出了一种利用缓冲区快速交换数据,基于PCI总线的任意波形发生器。该任意波形发生器可以快速进行数据更换,有效地保证空间信号的连续性和多信号的快速切换。具有灵活、快速、可变、可控,精度高等多方面的优势。由于其可编程性能优越,因此只要能够保证准确建立信号的数学模型,就可以得到相应准确的模拟输出结果,从而为提供复杂的信号产生环境和高质量的信号波形样式提供了有力的保证,并且能够满足各种高质量、复杂信号的需求,从而减轻了由于环境因素和波形质量而影响到的研究精度。所述的应用层缓冲区开辟了两块数据缓冲区,底层软件设计的驱动中,分块缓冲,分别对应用层进行相应的数据缓冲映射,保证了硬件数据传输效果达到最佳效果。管理器提供的信号缓冲,能支持10种外设,并在高时钟频率下保持高性能。应用层缓冲区开辟了两块数据缓冲区,底层软件设计的驱动中,分块缓冲,分别对应用层进行相应的数据缓冲映射,保证硬件了数据传输效果达到最佳效果。数据的传输过程由应用层程序发起,软件应用层完全不需要耗费资源便能完成数据的传输。而应用层软件可以在这个过程中进行数据的产生和调配。可以快速进行数据更换,有效地保证了空间信号的连续性和多信号的快速切换。

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