[发明专利]基于AVALON总线的自定义波形激励输出的控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种基于AVALON总线的自定义波形激励输出的控制器，其特征在于：所述控制器包括：

用于读取RAM内波形数据信息的DA转换控制器；其中，所述DA转换控制器配置一个用于将波形数据信息写入不同寄存器的只写主端口，以控制外围设备；和一个用于获取RAM中写入波形信息数据只读主端口；

用于存储用户设定的波形数据信息的RAM；其中，所述RAM采用现成的IP内核，用于缩短设计周期；且所述RAM设置一个用于被DA转换控制器读取的只读从端口，和一个用于向RAM中写入微处理器的波形信息录入程序的只写从端口，以避免同时读写RAM造成冲突；

用于产生波形的DA芯片；

用于控制波形周期中点与点间的时间间隔而设定波形周期的时间间隔控制器；

用于控制RAM存储用户设定的波形数据信息的微处理器；

用于连接DA芯片的PIO寄存器和SPI寄存器，即将RAM中的波形数据信息导入DA芯片的媒介；其中，SPI寄存器用于传输开启产生波形通道数目的信息，PIO寄存器用于传输波形离散点值的信息。

2.根据权利要求1所述基于AVALON总线的自定义波形激励输出的控制器控制方法，其特征在于：所述DA芯片的通道末端还设置用于增强DA芯片的驱动能力的功率运放芯片。

3.一种基于AVALON总线的自定义波形激励输出的控制器控制方法，其特征在于：所述控制器控制方法通过以下步骤实现：

步骤一、微处理器将用户设定的开启产生波形通道数目，波形数据信息：波形每周期总点数、波形周期的重复次数和波形周期，以及一系列包含波形形状和波形幅值的波形离散点值依次存储至FPGA片上RAM内；

且当设置的波形周期的重复次数为1-65534之间时，波形会重复出现指定次数后消失，当设置的波形周期的重复次数为65535时，波形会一直重复出现直到设置新的波形或手动停止；

步骤二、将步骤一存储的波形数据信息作为配置参数，然后由微处理器给DA转换控制器发送配置指令，以启动DA转换控制器；

步骤三、DA转换控制器反复读取步骤一中RAM内存储的波形数据信息，然后将波形数据信息分别写入对应的PIO寄存器和SPI寄存器中；

步骤四、在时间间隔控制器的共同作用下完成波形数据信息的配置；

步骤五、启动DA芯片进行转换，使PIO寄存器和SPI寄存器与DA芯片的对应通道端口发生数据交互；至此，使IP内核能按照用户事先设定而输入的波形数据信息控制DA芯片，产生预期的任务波形，最终整合成具有设定的驱动能力的激励输出。

4.根据权利要求3所述基于AVALON总线的自定义波形激励输出的控制器控制方法，其特征在于：步骤一所述微处理器将用户设定的开启产生波形通道数目，波形数据信息：波形每周期总点数、波形周期的重复次数和波形周期，以及一系列包含波形形状和波形幅值的波形离散点值依次存储至FPGA片上RAM内的过程是：

步骤一一、初始化DA芯片；

步骤一二、通过DA转换控制器读取用户设定的开启产生波形通道数目；

步骤一三、通过DA转换控制器读取波形每周期总点数num，并判断波形每周期总点数num是否为零；若是，则DA芯片输出清零；若否，则进行下一步骤；

步骤一四、将步骤一二读取的开启产生波形通道数目和步骤一三读取的波形每周期总点数num存储至FPGA片上的RAM中；

步骤一五、通过DA转换控制器读取步骤一所述波形周期的重复次数并将其存储至FPGA片上的RAM中；

步骤一六、通过DA转换控制器读取步骤一所述波形周期并将其存储至时间间隔控制器；

步骤一七、通过DA转换控制器读取步骤一所述两个波形离散点值：波形形状和波形幅值并将其存储至FPGA片上的RAM中。

5.根据权利要求3或4所述基于AVALON总线的自定义波形激励输出的控制器控制方法，其特征在于：步骤一二所述开启产生波形通道数目的情况包括：开启所有通道并产生一致波形，或者只开启其中一个通道并产生波形。