基于SOPC的任意波形发生器的设计的开题报告

基于SOPC的任意波形发生器的设计的开题报告一、选题背景现代电子技术迅速发展，需要高精度、高速、高分辨率的测试仪器。任意波形发生器是一款基本的测试仪器，可以产生各种不同的波形来测试各种电子过程中的性能。传统的任意波形发生器主要由DAC（数模转换器）和FPGA（现场可编程门阵列）等组成，而现在，这些模块可以通过SOPC实现集成。本文将介绍任意波形发生器，基于SOPC（可编程系统芯片）对任意波形发生器进行设计，该设计将在FPGA上实现，会提供具有多个波形的输出，输出精度高的，能够满足许多不同的应用的要求。二、设计思路本次设计中，通过使用SOPC的形式，可以设计出高速而可靠的任意波形发生器。SOPC并不是一个特定的芯片，而是指一个系统，由这个系统可以由标准的硬件、SOPCBuilder工具、QuartusII和NiosDevelopmentKit等软件来实现。在这个设计过程中，可以使用SOPCBuilder和QuartusII软件，和与NUMATO勘误板连接的FPGA芯片来构建系统。使用SOPCBuilder需要将各个组件连接起来以构成完整的系统，然后使用QuartusII软件将设计实现到芯片中。为了使系统实现高效，任意波形发生器将包含以下几个模块：1.波形生成模块：波形生成模块最重要的任务是生成不同类型的波形。为此，必须考虑到需要什么样的波形。这个模块将接收输入，然后根据设置的类型和参数产生波形。产生的波形将输入到DAC模块中。2.数字模拟转换器（DAC）：DAC模块将生成的波形，将其变成模拟信号并放大，产生一个模拟输出。DAC模块可能会有多个通道，这样就可以同时处理多个信号。DAC输出的模拟信号将送入低通滤波器模块中进行滤波。3.滤波器模块：由于原始的DAC输出信号中可能出现高频噪音，因此需要使用低通滤波器来去除这些噪音。低通滤波器将输入的信号滤波并执行信号放大，以确保合适的输出幅度。输出将传递到输出接口。4.串口收发模块：通过串口连接可以进行控制与互动。使用串口可以进行控制波形的参数，类型，频率和幅度等。5.显示屏控制模块：显示屏控制模块负责显示器的控制。可以显示波形的幅度，频率和类型等参数设置。三、预期成果本设计将实现一个基于SOPC的任意波形发生器，在FPGA上实现，提供多个波形输出，输出精度高。同时支持通过串口连接进行控制，能够满足许多不同的应用的要求。本次设计有以下特点：1.使用SOPC方便快捷。SOPC在构建任意波形发生器方面非常方便，可以快速创建并部署整个系统。2.多个通道。任意波形发生器可以支持多个通道用于同时处理多个信号。3.进行波形设置的互动。通过使用串口，可以进行控制波形的参数，类型，频率和幅度等。四、参考文献[1]室外机端OCP基于SOPC的实现与研究，范卫华，JournalofYutianVocationalandTechnicalCollege,Vol.12No.10pp.188-196,2015.[2]基于FPGA和Wheatstone电桥的温度测量系统研究，李娜，ContemporaryTransportSystemsandTechnologies,Vol.3No.2pp.13-25,2018.[3]基于SOPC的DSP系统软件设计的研究，黄光华，Microelectronics&Computer,Vol.30pp.386-392,2014.[4]基于SOPC的数字示波器的设计，宋志兵、李红彬，JournalofForestEngineering,Vol.32No.3pp.7-13,2016.[5]基于SO