本发明涉及一种滤波器，具体涉及一种基于arm和fpga的滤波器。
背景技术：
传统测量系统从传感器拾取的信号中，往往包含有噪声和许多与被测量无关的信号，并且原始的测量信号经传输、放大、变换、运算及各种其他的处理过程，也会混入各种不同形式的噪声，从而影响测量精度。这些噪声一般随机性强，很难从时域中直接分离，但限于其产生的机理，其噪声功率是有限的，并按一定的规律分布于频域某一特定的频带中。信号分离电路一般采用滤波器实现噪声的抑制，提取所需的测量信号。但是系统中采用的滤波器的形式和截止频率往往是固定的，很难做到可调，这就给系统的设计带来一定的不便。
目前国内外普遍还使用着体积比较大，通道及可调档位均使用机械式旋钮调节纯模拟滤波器；对于测试工程来说，体积大携带不方便，通道少对于复杂的系统工程测试来说需求的设备多空间要求大，可调档位少及调节档位不方便。
技术实现要素：
本发明提出了一种基于arm和fpga的滤波器，通道多、阶数高、每通道定量多等级可编程，或每通道无级可编程输入滤波频率。
本发明通过以下技术方案实现：
一种基于arm和fpga的滤波器，其特征在于：包括lcd触摸显示模块、arm控制板、现场可编程门阵列fpga集成电路、开关电容滤波器、模拟开关及滤波电路；所述的fpga集成电路包括arm接口、外部存储器接口、fpga内部控制寄存器、控制主波形的dds数字式频率合成器、调制波形的dds数字式频率合成器、ad1851接口、外部控制器hc595、ad7920接口、ad9755接口、ad5662接口模块；所述的arm接口分别与外部存储器接口和fpga内部控制寄存器双向连接；所述的外部存储器接口与控制主波形的dds数字式频率合成器连接，所述的外部存储器接口通过控制主波形的dds数字式频率合成器后与ad9755接口连接；所述的fpga内部控制寄存器分别与控制主波形的dds数字式频率合成器、调制波形的dds数字式频率合成器、外部控制器hc595以及ad1851接口连接；所述的fpga内部控制寄存器通过控制主波形的dds数字式频率合成器后与ad9755接口连接；所述的fpga内部控制寄存器通过调制波形的dds数字式频率合成器后与ad5662接口连接；所述的ad7920接口与调制波形的dds数字式频率合成器，调制波形的dds数字式频率合成器与主波形的dds数字式频率合成器连接，所述的ad7920接口通过调制波形的dds数字式频率合成器和主波形的dds数字式频率合成器后与外部存储器接口连接；所述的lcd触摸显示模块的输出端与lcd触摸屏连接，所述lcd触摸显示模块的输入端与arm控制板双向连接，所述的arm控制板通过spi接口与fpga集成电路中的arm接口连接,fpga集成电路多通道同步连接开关电容滤波器、模拟开关及滤波电路。
进一步的，所述的lcd触摸显示模块包括面板键盘模块、触摸驱动模块、串行接口模块和网卡接口模块，所述的面板键盘模块、触摸驱动模块、串行借口模块和网卡接口模块分别与arm控制板双向连接。
进一步的，所述的lcd触摸屏采用的是电阻式触摸屏，其原点是触摸屏x电阻面和y电阻面接通产生最小电压处。
进一步的，所述的arm控制板的内部集成采用逐次逼近式的a/d转换器。
进一步的，arm控制板与fpga集成电路的通信接口采用spi接口,一次传输数字位数为24位。
进一步的，所述的开关电容滤波器采用的是对模拟连续信号直接进行数据采样和处理的有源滤波器。
进一步的，所述的有源滤波器不含a/d和d/a转换部分。
（三）有益效果
本发明提出的一种基于arm和fpga的滤波器，与现有技术相比较，其具有以下有益效果：
（1）lcd触摸显示模块的设计，使得滤波器通过lcd触摸屏可以直接设置滤波器的参数以及对其进行编程。
（2）fpga的设计，能实现多通道多等级（无级调整）滤波频率点调整选择；
（3）arm和fpga的结合，可以实现高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器组态可编程选择。
（4）开关电容滤波器的设计具有适用范围广、低功耗、高可靠性、小型化以及低成本的优点。
附图说明
图1是本发明的整体系统示意框图。
图2是本发明中fpga的整体结构示意框图。
图3是本发明中lcd触摸屏的电路连接示意图。
图4是本发明中开关电容滤波器的电路连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。
实施例：
如图1所示，一种基于arm和fpga的滤波器，包括lcd触摸显示模块、arm控制板、现场可编程门阵列fpga集成电路、开关电容滤波器、模拟开关及滤波电路；所述lcd触摸显示模块的一端与lcd触摸显示屏连接，所述lcd触摸显示模块的另一端与arm控制板双向连接。所述的lcd触摸显示模块包括面板键盘模块、触摸驱动模块、串行接口模块和网卡接口模块，所述面板键盘模块、触摸驱动模块、串行接口模块和网卡接口模块均与arm控制板双向连接。所述的arm控制板通过spi接口与fpga集成电路双向连接。fpga集成电路多通道同步连接开关电容滤波器、模拟开关及滤波电路。
系统通过armcortex-m332位risc处理器，驱动lcd触摸显示屏，实现人机交换操作界面。通过arm处理器对fpga/cpld进行信息交换；fpga/cpld收到arm的信息后，利用多通道同步无级调频算法和输出无级可调频率来控制开关电容滤波器、组合逻辑控制模拟开关以及滤波电路的运行；实现多通道滤波器的多等级（无级）可调、可编程、可组态选择多种滤波方式的滤波器，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。
如图2所示，所述的fpga集成电路包括arm接口、外部存储器接口、fpga内部控制寄存器、控制主波形的dds数字式频率合成器、调制波形的dds数字式频率合成器、ad1851接口、外部控制hc595、ad7920接口、ad9755接口、ad5662接口模块；所述的arm接口分别与外部存储器接口和fpga内部控制寄存器双向连接；所述的外部存储器接口与控制主波形的dds数字式频率合成器连接，所述的外部存储器接口通过控制主波形的dds数字式频率合成器后与ad9755接口连接；所述的fpga内部控制寄存器分别与主波形的dds数字式频率合成器、调制波形的dds数字式频率合成器、外部控制hc595以及ad1851连接；所述的fpga内部控制寄存器通过主波形的dds数字式频率合成器后与ad9755接口连接；所述的fpga内部控制寄存器通过调制波形的dds数字式频率合成器后与ad5662接口连接；所述的ad7920接口与调制波形的dds数字式频率合成器连接，调制波形的dds数字式频率合成器与主波形的dds数字式频率合成器连接，所述的ad7920接口通过调制波形的dds数字式频率合成器与主波形的dds数字式频率合成器数字式频率合成器后与外部存储器接口连接；
fpga与arm控制板的通信采用spi接口,一次传输24位；写操作时，高20位作为地址，读数据时，高16位作为数据；低4位作为控制命令。写操作时,先写入相应的20位地址和控制命令,并存放在fpga内部控制寄存器的地址模块,再把16位数据写入fpga内部控制寄存器的输出模块,并给数据写好标志位；将数据按照读、写顺序输出外部存储器后,数据的标志位将自动清除。读数据时,先写入相应的20位地址和控制命令,arm延时一定的时间后，arm接口将16位数据读到fpga内部控制寄存器，并读出数据的标志位；将fpga内部控制寄存器读到的数据与标志位组合成24位数据发送到arm,arm可根据标志位对数据进行判断是否正确。
所述的lcd触摸屏的电路连接如图3所示，所述的lcd触摸屏采用的是电阻式触摸屏，电阻式触摸屏通过电压的变化范围来判定按下触摸屏的标志位,其原点的标志位是触摸屏x电阻面和y电阻面接通产生最小电压处。系统先对触摸屏的对角坐标进行采样,根据数值确定坐标范围。
arm控制板内部集成采用逐次逼近式的a/d转换器,通过fpga内部控制寄存器控制d/a转换器,从高位到低位依次开始逐位试探比较。
所述的开关电容滤波器的电路连接如图4所示，所述的开关电容滤波器采用的是对模拟连续信号直接进行数据采样和处理的有源滤波器；所述的有源滤波器不含a/d和d/a转换部分。