lerking【DIY进程帖】基于FPGA的数字存储扫频仪

图1：一阶低通原理图 图中通带截止频率Wc=1.59KHz

图2：传输特性

图3：幅频特性

图4：相频特性

图5：multisim示波器仿真图

图6：软件扫频仪幅频特性仿真图

图7：软件扫频仪相频特性仿真图

其他阶次的滤波器和不同网络也可以通过软件的方法进行 仿真，就不说了。

这次主要在理论上说一下扫频仪的用处，实物也在努力做……

一阶低通软件仿真.zip(997.67 KB, 下载次数: 12 )

图1：AD原理图

今天调试AD的时候出现了很多问题，首先有个I/O口可能因为板子电路连接问题，输出信号发生错误，可悲的我用它当了时钟信号，后面AD怎么都不工作，用示波器测却有信号，就以为时钟正常了，把AD的板子检查了一个遍，浪费了很多时间，最后换了一个I/O口就有了波形输入，待会检查一下那个I/O口到底怎么回事……

由于电路各种干扰，信号不可避免的会出现干扰，滤波程序如下：

module ad_ctrl(clk,rst,ad_clk,ad_data_in,ad_data_out_lb);

input clk,rst;
input [9:0] ad_data_in;

output ad_clk;
output [9:0] ad_data_out_lb;

assign ad_clk=clk;

reg [9:0] data_pre;
reg [1:0] state;
reg [9:0] ad_data_out_lb;

always @(posedge clk)
begin
case(state)
2'b00: begin data_pre<=ad_data_in;state<=2'b11;end
2'b11: begin
if(ad_data_in>=data_pre)
begin
if(ad_data_in-data_pre>=10'd8) begin ad_data_out_lb<=data_pre;state<=2'b00;end
else begin ad_data_out_lb<=ad_data_in;state<=2'b00;end
end
else
begin
if(data_pre-ad_data_in>=10'd8) begin ad_data_out_lb<=data_pre;state<=2'b00;end
else begin ad_data_out_lb<=ad_data_in;state<=2'b00;end
end
end
default:state<=2'b00;
endcase
end

endmodule


这种滤波也会有问题，降低了信号精度，往后的频率提不上去等……先用着吧！
不过我们的AD做的很好，不滤波的话，也能满足要求……感谢同组那位牛人的AD啊……

图1：VB串口通信控件Mscomm32

控件的初始化也有固定的语法：

MSComm1.RThreshold = 1 '自动接收数据
MSComm1.CommPort = 1 '使用串口COM1
MSComm1.Settings = "9600,N,8,1" '波特率9600，无校验，8个数据位，1个停止位
MSComm1.InputLen = 1 '每次从接收区取一个字符
MSComm1.InputMode = comInputModeBinary '二进制传输

收到数据时的格式为：

Private Sub MSComm1_OnComm()
Dim indata As Variant
Select Case MSComm1.CommEvent
Case comEvReceive
……
End Select
End Sub

发送数据时的格式为：

Private Sub Command1_Click()
outbyte(0) = &HAA
MSComm1.Output = outbyte
End Sub


在FPGA中按照串口通信的协议写出接收程序和发送程序，只要匹配好发送和接收的速率，数据不要发生差错就行了。

图2：串口通信芯片及连接电路图


今天测幅程序基本写出来了，明天 上软件截图……

MSCOMM32.zip(49.35 KB, 下载次数: 15 )

图：触发电路

下面的附件是TL3016触发电路图：

TL3016 REV_C.pdf(130.99 KB, 下载次数: 14 )

图1：整机系统PCB(top layer)

图2：整机系统PCB（bottom layer)

竞赛最后的的论文、视频、软件、程序等资料已上传，见下一页