一种基于SOPC的李萨如图形演示装置的制作方法

文档序号:17498678发布日期:2019-04-23 23:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,包括输入模块、SOPC逻辑模块和输出模块,输入模块通过电位器单元连接三通道ADC、通过RS232接口连接SOPC逻辑模块,三通道ADC与SOPC逻辑模块连接,SOPC逻辑模块通过高速DAC单元连接输出模块;输入模块包括第一调相旋钮、第二调相旋钮、第三调相旋钮和串口外设;电位器单元包括第一、第二、第三电位器;DAC单元包括第一、第二、第三高速DAC;输出模块包括第一、第二、第三低通滤波器和示波器;第一、第二、第三调相旋钮分别与第一、第二、第三电位器连接,第一、第二、第三电位器均与三通道ADC连接;串口外设与RS232接口连接;第一、第二、第三高速DAC分别与第一、第二、第三低通滤波器连接,第一、第二、第三低通滤波器均与示波器连接;

SOPC逻辑模块用于正弦波信号的产生、分频、移相、参数控制;

第一、第二、第三调相旋钮用于调节三路正弦波信号的初始相位,控制两两信号之间的相位差;

第一、第二、第三电位器用于产生模拟电压量;

三通道ADC用于将第一、第二、第三电位器的模拟电压量转换为数字电压量并传输至SOPC逻辑模块;

第一、第二、第三高速DAC用于将SOPC逻辑模块输出的数字幅度信息转化成模拟阶梯状正弦波信号;

第一、第二、第三低通滤波器用于对第一、第二、第三高速DAC输出的阶梯状正弦波信号进行平滑处理;

串口外设用于通过RS232接口与SOPC逻辑模块通信。

2.如权利要求1所述的基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,SOPC逻辑模块包括输入50Hz晶振至倍频电路,经倍频电路产生高频时钟信号,高频时钟信号接入第一、第二、第三相位累加器,第一、第二、第三相位累加器分别连接频率控制字发生器和第一、第二、第三ROM查找表,第一、第二、第三ROM查找表连接三相偏置地址发生器,三相偏置地址发生器连接软核;软核分别与频率控制字发生器、RS232接口和三通道ADC连接,第一、第二、第三ROM查找表分别连接第一、第二、第三高速DAC;

第一、第二、第三相位累加器用于输出相位地址;

第一、第二、第三ROM查找表用于储存正弦波信号的幅值-相位信息,并根据输入的相位地址输出对应的幅度信息。

3.如权利要求2所述的基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,SOPC逻辑模块在FPGA上搭建,FPGA的型号为XC7A35T-ICPG236C,软核采用MicroBlaze;倍频电路采用锁相环IP核,为3倍频电路;高频时钟信号为150MHz的高频时钟信号,用于第一、第二、第三相位累加器的递进时钟,高频时钟信号的上升沿每到来一次,第一、第二、第三相位累加器则累加一次步进值。

4.如权利要求1所述的基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,三通道ADC选用Σ-Δ型模数转换器AD7799,采用2.5V基准电压。

5.如权利要求1所述的基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,第一、第二、第三低通滤波器均采用四阶有源巴特沃斯低通滤波器,有源器件为LM318。

6.如权利要求1所述的基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,串口外设采用通用计算机。

7.如权利要求1所述的基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,第一、第二、第三电位器均选用单圈绕线电位器或多圈电位器。

8.如权利要求1所述的基于SOPC的李萨如图形演示装置,其特征是,第一、第二、第三相位累加器的地址宽度比频率控制字的数据宽度多至少1位。

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