基于VXI总线的四通道智能化任意波发生器的研制
外，零槽控制器只需向模块发简单的命令和参数，DSP就能完成所有的功能。这样就大大减少了上位机和控制器的时间开销，使它们有更多的时间处理其它事件，有利于保证整个VXI系统可靠、协调地工作。
DSP外扩数据存储器包括一片IDT709289L和四片IDT7025S，IDT9289L的每一页映射到DSP数据区0x7000～0x7FFF，用于接口电路，页面的切换用DSP的I/O译码控制。4个IDT7025S均映射到DSP数据区0x8000～0x9FFF，分别用作四路DDS的波形存储器，4个IDT7025S的片选由DSP进行控制。DSP相关的译码及控制电路用一片EP1K10来实现。
图3
单个通道DDS波形发生及输出部分功能框图如图4所示。
每通道的累加器及逻辑控制电路均采用一片EP1K30，用于实现累加器和步长控制字寄存器并完成板上地址译码、两级DAC控制、波形抖动补偿以及本通道的继电器控制等功能。累加器字长32位，时钟基准源频率为DSP输出频率的两倍频。第一级DAC用于波形的产生，第二级DAC用于控制输出幅度和波形正反相，并对第二级DAC输出进行了平滑滤波和放大处理。
根据系统的性能要求，输出端采用了电压隔离放大器，与总线隔离，并且四个通道各自独立。本模块总共有一个数字地和四个模拟输出地。这样，既可以保证VXI系统和其它通道的安全，又减少了模块负载和VXI系统的相互干扰。
波形数据存储器IDT7025S被等分为A、B两页，可以实现不同波形之间的无抖动切换，每页为4k×16bit。当DDS开始工作时，DSP先锋主A页写入波形数据，并在DSP的控制下产生波形；当要切换到另一种波形时，只需往B页写入另一种波形的数据，将32位累加器所产生的地址（累加器高12位）切换到B页即可。这样，可实现幅值和相位均连续的波形无抖动切换。
每个通道采用两级12BitDAC，它们均设置为双极性电压输出。第一级DAC的参考电压源可以接内部基准或外部载波，第二级DAC的参考电压源可以接内部基准、外部载波或第一级DAC电压输出。通过对两级DAC所接参考电压源的不能设置（通过继电器进行切换），可以分别实现如下功能：
（1）用作直接输出，第二级DAC的参考电压源接内部基站。第二级DAC电压输出为：V2out=(Din2-2048)/212，可通过输入不同的Din2控制直流输出幅值和正负极性。
（2）用作函数发生器，第一级DAC参考电压源接内部基，第二级DAC参考电压源接第一级DAC电压输出，波形存储器存放不同函数波形数据可输出不同的函数波形。此时，第一级DAC输出电压为：V1out=Vref×(Din1-2048)/212，其中，Vlout为第一级DAC双向输出电压，Vref为DAC参考电压源，Dinl为第一级DAC输入数据。在这里Vref为常值2V，式中只有Dinl为变量，Din1对应波形存储器中4096个波形幅值数据（一个周期）。当波形数据以500kHz的速率依次装载到DAC时，由公式（1）得DAC输出波形的频率为：fout=K×(106/233)。第二级DAC输出电压为：V2out=Vlout×(Din2-2048)/212，其中，V2out为第二级DAC输出电压，Din2为第二级DAC输入数据。
（3）用作自定义波形发生器，第一级DAC和第二级DAC的设置为（2）所述，不同的是波形存储器的内容。零槽控制器按一定的规约向双口RAM（IDT709289L）的前15页写入自定义的波形数据，DSP亦按一定的规约取出数据并送往指定通道的IDT7025S，IDT7025S的A和B两页进行交替切换，从而连接输出自定义波形。
（4）外加载波进行调制，第一级DAC参考电压源接外部载波，第二级DAC参考电压源接第一级DAC电压输出。外加载波为正弦信号Vsin(αx+θ),其中，V为载波最大电压值，α为自变量x的系数，θ为初始相位。第一级DAC电压输出为：Vlout=Vsin(αx+θ)×Dinl/212，这样即实现了载波的幅度调制。第二级DAC用来控制整个幅度，其输出电压V2out=Vsin(αx+θ)×Din1/212×(Din2-2048)/212，Din2为第二级DAC的输入数据。
（5）载波直接输出，只需第二级DAC的参考电压源接外部载波，第二级DAC电压输出为：V2out=Vsin(αx+θ)×(Din2-2048)/212。
由于隔离放大器有一定的输出噪声，所以把信号放大器放在隔离放大器之 《基于VXI总线的四通道智能化任意波发生器的研制(第2页)》
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DSP外扩数据存储器包括一片IDT709289L和四片IDT7025S，IDT9289L的每一页映射到DSP数据区0x7000～0x7FFF，用于接口电路，页面的切换用DSP的I/O译码控制。4个IDT7025S均映射到DSP数据区0x8000～0x9FFF，分别用作四路DDS的波形存储器，4个IDT7025S的片选由DSP进行控制。DSP相关的译码及控制电路用一片EP1K10来实现。
图3
单个通道DDS波形发生及输出部分功能框图如图4所示。
每通道的累加器及逻辑控制电路均采用一片EP1K30，用于实现累加器和步长控制字寄存器并完成板上地址译码、两级DAC控制、波形抖动补偿以及本通道的继电器控制等功能。累加器字长32位，时钟基准源频率为DSP输出频率的两倍频。第一级DAC用于波形的产生，第二级DAC用于控制输出幅度和波形正反相，并对第二级DAC输出进行了平滑滤波和放大处理。
根据系统的性能要求，输出端采用了电压隔离放大器，与总线隔离，并且四个通道各自独立。本模块总共有一个数字地和四个模拟输出地。这样，既可以保证VXI系统和其它通道的安全，又减少了模块负载和VXI系统的相互干扰。
波形数据存储器IDT7025S被等分为A、B两页，可以实现不同波形之间的无抖动切换，每页为4k×16bit。当DDS开始工作时，DSP先锋主A页写入波形数据，并在DSP的控制下产生波形；当要切换到另一种波形时，只需往B页写入另一种波形的数据，将32位累加器所产生的地址（累加器高12位）切换到B页即可。这样，可实现幅值和相位均连续的波形无抖动切换。
每个通道采用两级12BitDAC，它们均设置为双极性电压输出。第一级DAC的参考电压源可以接内部基准或外部载波，第二级DAC的参考电压源可以接内部基准、外部载波或第一级DAC电压输出。通过对两级DAC所接参考电压源的不能设置（通过继电器进行切换），可以分别实现如下功能：
（1）用作直接输出，第二级DAC的参考电压源接内部基站。第二级DAC电压输出为：V2out=(Din2-2048)/212，可通过输入不同的Din2控制直流输出幅值和正负极性。
（2）用作函数发生器，第一级DAC参考电压源接内部基，第二级DAC参考电压源接第一级DAC电压输出，波形存储器存放不同函数波形数据可输出不同的函数波形。此时，第一级DAC输出电压为：V1out=Vref×(Din1-2048)/212，其中，Vlout为第一级DAC双向输出电压，Vref为DAC参考电压源，Dinl为第一级DAC输入数据。在这里Vref为常值2V，式中只有Dinl为变量，Din1对应波形存储器中4096个波形幅值数据（一个周期）。当波形数据以500kHz的速率依次装载到DAC时，由公式（1）得DAC输出波形的频率为：fout=K×(106/233)。第二级DAC输出电压为：V2out=Vlout×(Din2-2048)/212，其中，V2out为第二级DAC输出电压，Din2为第二级DAC输入数据。
（3）用作自定义波形发生器，第一级DAC和第二级DAC的设置为（2）所述，不同的是波形存储器的内容。零槽控制器按一定的规约向双口RAM（IDT709289L）的前15页写入自定义的波形数据，DSP亦按一定的规约取出数据并送往指定通道的IDT7025S，IDT7025S的A和B两页进行交替切换，从而连接输出自定义波形。
（4）外加载波进行调制，第一级DAC参考电压源接外部载波，第二级DAC参考电压源接第一级DAC电压输出。外加载波为正弦信号Vsin(αx+θ),其中，V为载波最大电压值，α为自变量x的系数，θ为初始相位。第一级DAC电压输出为：Vlout=Vsin(αx+θ)×Dinl/212，这样即实现了载波的幅度调制。第二级DAC用来控制整个幅度，其输出电压V2out=Vsin(αx+θ)×Din1/212×(Din2-2048)/212，Din2为第二级DAC的输入数据。
（5）载波直接输出，只需第二级DAC的参考电压源接外部载波，第二级DAC电压输出为：V2out=Vsin(αx+θ)×(Din2-2048)/212。
由于隔离放大器有一定的输出噪声，所以把信号放大器放在隔离放大器之 《基于VXI总线的四通道智能化任意波发生器的研制(第2页)》
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