[发明专利]基于FPGA的程控标准源的控制板及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的程控标准源的控制板，其特征在于：由RS-232收发器驱动芯片、FPGA芯片、DAC芯片和运算放大器构成；所述的DAC芯片把FPGA芯片送来的标准源数据进行数模转换，得到两路模拟电流信号，第一路模拟电流信号作为程控标准源的控制板输出的电流信号，第二模拟电流信号送至运算放大器反相输入端，运算放大器的输出端输出的电压信号作为程控标准源的控制板输出的电压信号；

所述的RS-232收发器驱动芯片将外部传送过来的RS-232电平参数进行电平转换，输出TTL电平参数送给FPGA芯片；

所述的运算放大器把DAC芯片传送到的第二模拟电流信号转换为模拟电压信号，运算放大器的输出作为程控标准源的控制板输出的电压信号。

2.一种如权利要求1所述的基于FPGA的程控标准源的控制板的控制方法，其特征在于：所述方法如下：

    DAC芯片把FPGA芯片送来的标准源数据进行数模转换，得到两路模拟电流信号，第一路模拟电流信号作为程控标准源的控制板输出的电流信号，第二模拟电流信号送至运算放大器反相输入端，运算放大器的输出端输出的电压信号作为程控标准源的控制板输出的电压信号；

RS-232收发器驱动芯片将外部传送过来的RS-232电平参数进行电平转换，输出TTL电平参数送给FPGA芯片；

运算放大器把DAC芯片传送到的第二模拟电流信号转换为模拟电压信号，运算放大器的输出作为程控标准源的控制板输出的电压信号。

3. 根据权利要求2所述的基于FPGA的程控标准源的控制板的控制方法，其特征在于：所述的FPGA芯片运行包括以下步骤：

设置默认基波和谐波参数；

接收外部通过RS-232收发器驱动芯片传送过来的程控标准源信号频率和相位信息；

判断波形数据和初始相位是否要改变；

如果波形数据和初始相位都不需要改变，进入5）步，如果波形数据和初始相位任意一个需要改变，不需改变的进入5）步，需要改变的执行4）步；

计算基波和谐波数据和初始相位值是否要改变；

5）直接频率合成（DDS ）技术利用基波频率控制字和基波相位控制字分别输出基波的频率和相位，生成基波数据；

DDS 技术利用谐波频率控制字和谐波相位控制字分别输出谐波的频率和相位，生成谐波数据；

每来一个时钟脉冲，相位寄存器以步长M递增，相位寄存器的输出与相位控制字相加，其结果作为波形查找表的地址；波形查找表的数据存放在ROM中，内部存有一个周期的波形信号的数字幅度信息，每个查找表的地址对应于正弦波中0°～360°范围内的一个相位点；查找表把输入的址信息映射成波形的数字幅度信号；

基波数据和谐波数据叠加后得到标准源数据；

通过逻辑控制信号，把标准源数据送至DAC芯片。

4..如权利要求2所述的基于FPGA的程控标准源的控制板的控制方法，其特征在于：所述的程控标准源的控制板的程序均使用Verilog HDL语言在FPGA中实现。