1.一种基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的系统,其特征在于,该系统包括,
fpga芯片,用于利用fpga芯片的可编程性对源波形数据进行更改,使得输出幅度近似理想幅值;
上位机,用于通过fpga芯片发送控制数据的指令和数据到fpga芯片,fpga芯片根据指令对波形数据进行控制,并对输出的数据进行变换,达到输出的波形幅度近似理论输出的实际值;同时通过上位机配置增益系数和偏移系数;
dac芯片,用于将fpga芯片输出的数字量转化为模拟信号并输出。
2.根据权利要求1所述的基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的系统,其特征在于,所述fpga芯片内设置有输出校准模块,输出校准模块包括,
pcie接口,用于连接上位机,上位机通过该接口发送控制数据的cmd指令给fpga芯片;
ddr接口,用于连接上位机,上位机通过该接口发送控制数据的数据给fpga芯片;
数据位宽处理单元,用于判断通过pcie接口输送的上位机配置的系数的数据位宽;
dsp单元,用于将数据位宽处理单元输送的数据系数、增益系数以及偏移系数进行数字信号处理,转化为数字量;
数据解析单元,用于将dsp单元输送的数字量进行解析并输送到dacphy层;
dacphy层,用于将数字量输送到dac芯片,dac芯片将数字量转化为模拟信号并输出。
3.根据权利要求2所述的基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的系统,其特征在于,所述dsp单元实现如下线性公式:
y=a*x+b;
其中,y表示经过fpga芯片内输出校准模块的校准数据;a表示增益系数;x表示源数据;b表示偏移系数;增益系数和偏移系数通过上位机进行配置。
4.根据权利要求2所述的基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的系统,其特征在于,所述dsp单元例化为d接口和g接口。
5.根据权利要求4所述的基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的系统,其特征在于,所述d接口为25bit,将源数据16bit的低位补0扩展成25bit。
6.根据权利要求4所述的基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的系统,其特征在于,所述g接口的增益位宽为18bit,上位机配置的增益系数直接作为dsp的g接口,无需数据位宽处理。
7.一种基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的方法,其特征在于,该方法是上位机通过pcie接口发送控制数据的指令和数据给fpga芯片并进行更改,fpga根据指令利用fpga芯片的可编程性对源波形数据进行控制及更改,并对输出的数据进行变换,已达到输出的波形幅度接近理论输出的实际值。
8.根据权利要求利用7所述的基于fpga的多通道信号发生器输出波形同步的方法,其特征在于,该方法具体如下:
s1、利用fpga的dsp芯片,实现如下线性公式:
y=a*x+b;
其中,y表示经过fpga芯片内输出校准模块的校准数据;a表示增益系数;x表示源数据;b表示偏移系数;
s2、通过上位机配置增益系数和偏移系数,设dac芯片输出数据的数据位宽为16bit,则偏移系数用16bit数据表示偏移参数的大小,最高位表示符号位,最高位0表示向上偏移,最高位1表示向下偏移;
s3、增益系数选用18bit的数据,最高位表示符号位,设定18’h10000表示1倍增益,增益范围为-2到2;
s4、例化的dsp单元的d接口为25bit,将源数据16bit的低位补0扩展成25bit;dsp单元的g接口的增益位宽为18bit,上位机配置的增益系数直接作为dsp单元的g接口,无需数据位宽处理;o代表偏移系数,设dsp输出结果为48bit,则g接口和d接口相乘的结果25到40位设置增益为1时为源数据,故将16位的偏移系数先最低为补25个0配置成41位有符号数,从42位根据偏移参数符号位进行扩展。