[发明专利]一种基于SOC的双通道任意波形发生器和产生方法

说明书

技术领域

本申请涉及信号发生器领域，尤其涉及一种基于SOC的双通道任意波形发生器和产生方法。

背景技术

传统的任意波形发生器常采用DDS技术，以直接数字合成的方式产生任意波形和频率，但这样的任意波形发生器在输出较高频率的任意波时，存在丢失波形细节和周期间存在固有抖动的缺点。为了避免克服这些缺点，一些任意波形发生器采用逐点任意波技术，通过逐点输出任意波形，在保证不丢失波形细节的前提下，能够以可变采样率输出任意长度的低抖动波形，采样率变化范围可从微赫兹到数百兆赫兹。相对于DDS技术，采用逐点任意波技术产生的任意波形，能够提供给用户高质量的任意波。

现有技术中，采用逐点任意波技术的双通道任意波形发生器常主要包括嵌入式处理器、逐点任意波产生模块、fifo模块、存储器和数模转换器，嵌入式处理器包括ARM、DSP或单片机等处理器，逐点任意波产生模块和fifo模块一般由FPGA等数字处理芯片构成，嵌入式处理器和逐点任意波产生模块分别挂载一个存储器。当需要输出两个具有一定相位关系的波形时，用户分别设置波形1和波形2的类型、频率和相位信息等参数后，嵌入式处理器先根据波形类型和频率，生成相位为零的原始波形数据，再根据波形1和波形2的相位信息，分别对原始波形数据进行重组，重组后得到具有一定相位关系的第一波形数据和第二波形数据；将第一波形数据和第二波形数据分别存入存储器；第一逐点任意波产生模块根据波形1的类型频率和相位，实时接收第一fifo模块传来的第一波形数据，逐点产生相应的波形点，并将波形点数据输出至给数模转换器，第二逐点任意波产生模块根据波形2的类型频率和相位，实时接收第二fifo模块传来的第二波形数据，逐点产生相应的波形点，并将波形点数据输出至给数模转换器，经数模转换器对分别对上述波形点数据数模转换后，输出两个具有一定相位关系的波形。

这样的双通道任意波形发生器产生的波形抖动低、采样率变化范围广，但由于借助嵌入式处理器和FPGA实现，且需要多个存储器，其硬件结构复杂，成本较高；而且在输出两个具有一定相位关系的波形时，假如波形数据很长，嵌入式处理器需要较长的时间处理波形数据，另外，当用户不断修改相位时，嵌入式处理器每次都需要对原始波形数据进行重组，耗费时间，占用嵌入式处理器的资源较大。

发明内容

本申请提供一种基于SOC的双通道任意波形发生器和产生方法，该双通道任意波形发生器硬件结构简单，输出波形时，耗费的时间和占用的处理器资源较小。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种基于SOC的双通道任意波形产生方法，包括：

接收参数步骤，分别接收两通道输入的波形类型、频率和相位信息；

波形复制步骤，根据所述波形类型、频率和相位信息分别进行波形复制，生成波形数据并将其存储于存储器中，之后，发送产生波形信号，配置起始地址；

请求读取步骤，获取产生波形信号，发送请求读取信号；

数据读取步骤，响应请求读取信号，根据起始地址读取波形数据；

逐点生成步骤，获取读取到的波形数据，根据所述波形类型、频率和相位信息，逐点生成波形点，并将波形点数据逐点输出至数模转换器；

数模转换步骤，在数模转换器中对所述波形点数据进行数模转换，输出所需要的波形。

在一些实施例中，

所述波形复制步骤还包括调相处理步骤：

根据所述相位信息和波形长度，计算出地址偏移量；

根据所述地址偏移量，计算起始地址；

或，所述数据读取步骤还包括调相处理步骤：

根据所述相位信息和波形长度，计算出参考波形点信息；

根据所述参考波形点信息，舍弃所读取的波形数据中的无效数据，得到有效波形数据。

在一些实施例中，所述存储器包括DDR3存储器。

在一些实施例中，存储于存储器的波形数据在被读取后以DMA方式传输，每次DMA传输，传输一张DMA表。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种基于SOC的双通道任意波形发生器，包括：PS处理器、PL数字电路、数据交互模块、存储器和数模转换器；

PS处理器用于接收两通道输入的波形类型、频率和相位信息；根据所述两通道输入的波形类型、频率和相位信息分别进行波形复制，生成对应的波形数据，并通过所述数据交互模块将所述波形数据分别存储于所述存储器中，之后，输出产生波形信号以及起始地址和DMA表长度；还用于根据所述相位信息和波形长度对需要读取的波形数据进行调相处理，计算地址偏移量，改变起始地址；