低资源消耗多路波形发生器及其实现方法技术

本发明专利技术涉及低资源消耗多路波形发生器及其实现方法，配置与控制模块将外部输入的配置信息配置给各个模块，DDS发生阵列产生指定相位的DDS脉冲信号，输出给波形数据寻址模块；DDS路由波形数据寻址模块向多波形ROM存储器发出指定类型标准波形数据的存储地址；多波形ROM存储器将指定类型的标准波形数据输出给波形类型选择模块；波形类型选择模块将标准波形数据输出给波形转换模块；波形转换模块将输入的标准波形数据进行幅度和偏移变换操作，得到所需的正确的波形数据，本发明专利技术实现了硬件资源的较低消耗，各路波形发生具有很高的独立性，实现了各路波形类型的灵活配置，同时避免了DDS相位冲突问题，很好地实现了各路波形信号的相位一致性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于地面综合检测

技术介绍
多路波形发生设备广泛应用于系统综合测试中，用于产生多路不同类型的波形信号，便于设备综合检测。传统信号发生方法是采用DDS频率合成和ROM查表的方式产生波形数据。当要求各路信号独立性时，通常的做法是简单重复各路硬件电路配置，显然这种做法会使硬件成本与信号发生路数大致成正比。在应用路数不太多(例如16路以下)的情形下，这种方法可以胜任，但当信号发生路数翻倍增加，仍采用传统技术方法就会使相应硬件电路资源的消耗成倍增加，这样既倍增了设备的生产成本，也倍增了设备的功率消耗，甚至在当前的可编程芯片技术条件下难以实现。传统信号发生方法，若要加入一种新的信号类型，同时仍然保持各路信号发生的独立性时，问题会变得复杂，甚至不易解决，传统的做法，往往是用硬件资源的消耗换来各路波形类型配置要求的灵活性，这同样既倍增了设备的生产成本，也倍增了设备的功率消耗，甚至在当前的可编程芯片技术条件下难以实现。传统信号发生器实现方法，还会引入信号发生相位同步误差的新问题不同路 DDS的发生，可能发生在相同或接近的相位时刻，从而可能会造成波形ROM查表的冲突，引发生成波形相位一致性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供低资源消耗多路波形发生器， 该发生器实现了硬件资源的较低消耗，各路波形发生具有很高的独立性，实现了各路波形类型的灵活配置，尤其当成倍增加波形发生的路数或增加波形信号类型时，并不以硬件资源的额外消耗为代价，同时避免了 DDS相位冲突问题，很好地实现了各路波形信号的相位一致性。本专利技术的另外一个目的在于提供低资源消耗多路波形发生器的实现方法。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的低资源消耗多路波形发生器，包括系统上电复位模块、时钟模块、DDS发生阵列、波形数据寻址模块、多波形ROM存储器、波形类型选择模块、波形转换模块、配置与控制模块和DA控制模块，其中配置与控制模块接收外部输入的配置信息，将配置信息分别配置给DDS发生阵列、波形数据寻址模块、多波形ROM存储器、波形类型选择模块和波形转换模块，所述配置信息包括波形类型、路数选择、信号相位初始值、信号增益和信号偏移；DDS发生阵列根据从配置与控制模块接收到的配置信息中的路数选择、信号相位初始值，对外部输入的各路信号的相位值分别进行累加，在每路信号的相位累加溢出时， 产生该路信号的DDS脉冲信号，之后继续每路信号的相位累加，当相位累加溢出时，再次产生该路信号的DDS脉冲信号，依次类推，不断产生每路信号的DDS脉冲信号，并将所述DDS 脉冲信号实时输出给波形数据寻址模块；波形数据寻址模块根据配置与控制模块输入的波形类型信息和从DDS发生阵列接收到的DDS脉冲信号，对DDS脉冲信号进行累加寻址，得到所有类型波形数据的地址信息，将所述地指信息输出给多波形ROM存储器；多波形ROM存储器根据从波形数据寻址模块接收到的波形数据的地址信息，将所有类型波形数据输出给波形类型选择模块；波形类型选择模块根据配置与控制模块输入的路数选择信息和波形类型信息， 从多波形ROM存储器输入的所有类型的波形数据中选择指定类型的波形数据，并将指定类型的波形数据输出给波形转换模块；波形转换模块根据配置与控制模块输入的信号增益信息和信号偏移信息，对波形类型选择模块输入的指定类型的波形数据进行幅度和偏移变换操作，得到指定幅度和偏移的波形数据，并输出给DA控制模块；DA控制模块根据配置与控制模块输入的路数选择信息，将波形转换模块输入的波形数据送入指定路的DA中，将波形数据由数字信号转换为模拟信号，最终得到设定类型、设定频率、设定幅度和偏移的波形信号；系统上电复位模块上电时将多路波形发生器的各个模块复位到初始状态；时钟模块将输入时钟转换为全局时钟，并输入给多路波形发生器的各个模块。在上述低资源消耗多路波形发生器中，配置与控制模块接收的配置信息的波形类型，是由4位二进制数表示所要设定的波形类型，用于对多波形ROM存储器寻址时，输出指定类型的波形数据，最多可设置16种波形类型。在上述低资源消耗多路波形发生器中，配置与控制模块接收的配置信息的路数选择，由9位二进制表示所有路波形信号，用于区分各路波形信号，最大可支持到320路波形发生。在上述低资源消耗多路波形发生器中，配置与控制模块的配置输入信息的各路 DDS相位初始值为32位的信号初始相位，从而使各路最终输出的波形信号具有各自独立的初始相位。在上述低资源消耗多路波形发生器中，配置与控制模块的配置输入信息的增益值和偏移值，均为16位数值，用于和标准波形数据进行乘法和加法运算，从而得到所需的波形幅度和偏移量。在上述低资源消耗多路波形发生器中，DDS发生阵列是由8行、8列的32位相位累加器阵列复用组成，所有阵列复用DDS相位累加器独立工作，使每路的波形信号独立输出。在上述低资源消耗多路波形发生器中，多波形ROM存储器中分区存放有正弦波、 三角波、锯齿波、阶梯波和方波的标准波形数据，同时多波形ROM存储器内还保留有可扩展的接口，当需要其它类型波形时，只需通过扩展接口存入该类型的波形数据即可。在上述低资源消耗多路波形发生器中，波形转换模块由M位乘以M位的乘累加器实现，满足16位的波形数据与16位的增益值和偏移值进行乘法和加法运算，在波形转换模块中，标准波形数据首先与增益值相乘，再与偏移值相加，输出的48位数据即为所需的波形数据。低资源消耗多路波形发生器的实现方法，包括如下步骤(1)上电时，系统上电复位模块首先将多路波形发生器的各个模块复位到初始状态，同时时钟模块将输入时钟转换为全局时钟，并输入给多路波形发生器的各个模块；(2)配置与控制模块接收外部输入的配置信息，将配置信息分别配置给DDS发生阵列、波形数据寻址模块、多波形ROM存储器、波形类型选择模块和波形转换模块，所述配置信息包括波形类型、路数选择、信号相位初始值、信号增益和信号偏移；(3)DDS发生阵列根据从配置与控制模块接收到的配置信息中的路数选择、信号相位初始值，对外部输入的各路信号的相位值分别进行累加，在每路信号的相位累加溢出时， 产生该路信号的DDS脉冲信号，之后继续每路信号的相位累加，当相位累加溢出时，再次产生该路信号的DDS脉冲信号，依次类推，不断产生每路信号的DDS脉冲信号，并将所述DDS 脉冲信号实时输出给波形数据寻址模块；(4)波形数据寻址模块根据配置与控制模块输入的波形类型信息和从DDS发生阵列接收到的DDS脉冲信号，对DDS脉冲信号进行累加寻址，得到所有类型波形数据的地址信息，将所述地指信息输出给多波形ROM存储器；(5)多波形ROM存储器根据从波形数据寻址模块接收到的波形数据的地址信息， 将所有类型波形数据输出给波形类型选择模块；(6)波形类型选择模块根据配置与控制模块输入的路数选择信息和波形类型信息，从多波形ROM存储器输入的所有类型的波形数据中选择指定类型的波形数据，并将指定类型的波形数据输出给波形转换模块；(7)波形转换模块根据配置与控制模块输入的信号增益信息和信号偏移信息，对波形类型选择模块输入的指定类型的波形数据进行幅度和偏移变换操作，得到指定幅度和偏移的波形数据，并输出给DA控制模块；(S)DA控制模块根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳佳，龚立东，顾兴旺，杜亚珍，孙高建，李树忠，孙甲琦，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，
类型：发明
国别省市：