通过自定制Qsys外设控制DDS输出的系统及方法与流程

本发明属于电子领域，具体涉及通过自定制qsys外设控制dds输出的系统及方法。

背景技术：

现有的dds输出控制系统的原理如下：mcu通过并行输入输出(pio)模式直接控制dds模块。pio模式是一种通过cpu执行i/o端口指令来进行数据读写的数据交换模式。这种模式数据传输速率低下，cpu占有率也很高，大量传输数据时会因为占用过多的cpu资源而导致系统停顿，无法进行其它的操作。

技术实现要素：

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明的第一个目的在于公开了通过自定制qsys外设控制dds输出的系统，其通过qsys中的自定制元件功能定制所需组件时序上的转换逻辑，通过所描述的元件接口将外设直接接入系统总线(avalon总线)，并编写相关的软件对其进行操作。本发明的第二个目的在于公开了通过自定制qsys外设控制dds输出的方法。

技术方案：通过自定制qsys外设控制dds输出的系统，包括：

软核处理器，用于配置dds的频率和波形；

avalon总线，与所述软核处理器相连，用于软核处理器和外设进行数据交互；

元件接口转换匹配模块，与所述avalon总线相连，用于对来自avalon总线的信号进行译码；

dds输出控制模块，与所述元件接口转换匹配模块相连，用于配置dds的寄存器；

dds信号产生模块，与所述dds输出控制模块相连，用于产生输出信号。

进一步地，所述dds输出控制模块包括：

波形数据寄存器，其输入端与元件接口转换匹配模块的输出端相连，用于存储波形在不同时刻的输出幅度；

频率控制字寄存器，其输入端与元件接口转换匹配模块的输出端相连，用于存储当前待输出波形的频率；

控制命令寄存器，其输入端与元件接口转换匹配模块的输出端相连，用于启动和停止波形输出；

波形信号寄存器，其输出端与元件接口转换匹配模块的输入端相连，用于寄存dds信号产生模块产生的波形信号。

通过自定制qsys外设控制dds输出的方法，包括以下步骤：

(1)软核处理器通过avalon总线发送波形数据，该波形数据存储在波形数据寄存器中，

(2)软核处理器再通过avalon总线向频率控制字寄存器发送产生波形所需的频率控制字，并将频率控制字发送给dds信号产生模块，

(3)软核处理器向控制命令寄存器发送控制命令，并将控制命令发送给dds信号产生模块，

(4)dds信号产生模块通过获得的频率控制字和控制命令，读取波形数据寄存器中的波形数据产生波形信号，并将该波形信号寄存在波形信号寄存器中，

(5)软核处理器发送读取命令，即可读取波形信号寄存器中的数据，获得dds信号产生模块产生的波形信号。

有益效果：本发明公开的通过自定制qsys外设控制dds输出的系统及方法具有以下有益效果：

1、软核处理器可以像访问普通的外设一样直接系统中的各种寄存器；

2、通过该方法，可以将波形产生的任务卸载至dds输出控制模块，使得软核处理器可以处理更多的事务，提高系统实时响应性能。

附图说明

图1为本发明公开的通过自定制qsys外设控制dds输出的系统的结构示意框图；

图2为本发明公开的通过自定制qsys外设控制dds输出的方法的流程示意图。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式详细说明。

如图1所示，通过自定制qsys外设控制dds输出的系统，包括：

软核处理器，用于配置dds的频率和波形；

avalon总线，与软核处理器相连，用于软核处理器和外设进行数据交互；

元件接口转换匹配模块，与avalon总线相连，用于对来自avalon总线的信号进行译码；

dds输出控制模块，与元件接口转换匹配模块相连，用于配置dds的寄存器；

dds信号产生模块，与dds输出控制模块相连，用于产生输出信号。

进一步地，dds输出控制模块包括：

波形数据寄存器，其输入端与元件接口转换匹配模块的输出端相连，用于存储波形在不同时刻的输出幅度；

频率控制字寄存器，其输入端与元件接口转换匹配模块的输出端相连，用于存储当前待输出波形的频率；

控制命令寄存器，其输入端与元件接口转换匹配模块的输出端相连，用于启动和停止波形输出；

波形信号寄存器，其输出端与元件接口转换匹配模块的输入端相连，用于寄存dds信号产生模块产生的波形信号。

如图2所示，通过自定制qsys外设控制dds输出的方法，包括以下步骤：

(1)软核处理器通过avalon总线发送波形数据，该波形数据存储在波形数据寄存器中，

(2)软核处理器再通过avalon总线向频率控制字寄存器发送产生波形所需的频率控制字，并将频率控制字发送给dds信号产生模块，

(3)软核处理器向控制命令寄存器发送控制命令，并将控制命令发送给dds信号产生模块，

(4)dds信号产生模块通过获得的频率控制字和控制命令，读取波形数据寄存器中的波形数据产生波形信号，并将该波形信号寄存在波形信号寄存器中，

(5)软核处理器发送读取命令，即可读取波形信号寄存器中的数据，获得dds信号产生模块产生的波形信号。

上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

技术特征：

技术总结
本发明涉及通过自定制Qsys外设控制DDS输出的系统及方法。通过自定制Qsys外设控制DDS输出的系统，包括软核处理器、Avalon总线、元件接口转换匹配模块、DDS输出控制模块和DDS信号产生模块。通过自定制Qsys外设控制DDS输出的方法，包括以下步骤：(1)软核处理器发送波形数据，(2)软核处理器向频率控制字寄存器发送频率控制字，并将频率控制字发给DDS信号产生模块，(3)软核处理器将控制命令发送给DDS信号产生模块，(4)DDS信号产生模块读取波形数据寄存器中的波形数据产生波形信号，并将波形信号寄存在波形信号寄存器中，(5)软核处理器读取波形信号寄存器中的数据，获得波形信号。

技术研发人员：任爱锋;文严
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2017.03.28
技术公布日：2017.08.29