高精度波形发生器设计管理论文

高精度波形发生器设计管理论文 摘要：随着电子技术的进展，在诸如测量、控制等领域，常常要求信号的幅度保持在某个高精度的整数值上。但由于一般数据转换器在最小量化电平上的限制，其输出的信号电平很难在整数值上得到较高的精度。针对该问题，介绍一种高性能的 16 位数据转换器 AD7846，使用 TMS320VC54X 系列 DSP 作为核心控制器，设计出幅度可精确至 1mV 的波形发生器。文中给出具体的硬件实现框图以及用来产生波形的 DSP 汇编源程序。 关键词：波形发生器高精度 AD7846DSP 引言 随着电子技术的进展，波形发生器已经广泛的应用在通信、控制、测量等各个领域。在很多地方，如测试测量领域，需要输出的波形能够精确地定位在某一整数值上，但通常由于 ADC 参考电平的限制，使之很难达到所需的精度，给系统的调试及软件设计带来诸多不便。本文采纳了高精度的电压参考芯片 ADR434 为模数变换器提供参考电平，使波形发生器的最低可调电压达到 125μV，为精确地输出数据值电压及其相应波形提供了方便的硬件环境。本设计具有输出精确，控制灵活方便等特点。 1 系统设计 本系统采纳 TI 公司生产的 TMS320VC54X 系列 DSP 作为核心控制器件，并采纳 Cypress 工司生产的 CY7C1021V（64K×16位 RAM）来扩充 DSP 的外部数据存储空间。在 DSP 与 ADC 及RAM 之间的数据接口加入 74LVC16245（16 位总线变换器）以增加 DSP 的驱动能力，并用来隔断器件间的干扰。DSP 与 DAC 之间的逻辑控制采纳 CPLD 实现，这样可以方便系统的设计与调试，本文中采纳的 CPLD 为 Altera 公司的 EPM7064SLC84-10。 整个系统的方框图如图 1 所示。 2 器件简介 本 系 统 所 采 纳 的 数 模 转 换 器 为 AD7846 ， 它 是 美 国AD（AnalogDevice）公司基于 LC2MOS 工艺生产的 16 位数模转换器。它有 VREF+和 VREF-两个参考电平输入端以及一个片内放大器。标准情况下可以将其配置为单极性输出（0～+5V，0～+10V）或双极性输出（±5V，±10V）。当然，改变 VREF+VREF-两个参考电平输入端的电平，也可以改变其输出的动态范围。如本文中的采纳高精度电压参考芯片 AD434 提供参考电平，使 D/A 的动态范围设置为±4.096V。 AD7846 采纳分段式结构。DAC 锁存器的高 4 位选通 16 个电阻串中的一段，段的两端接有运放作为缓冲，运放的输出反馈至12 位的模数变换电路，并由该电路提供后 12 ...