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  • 【紫光同创国产FPGA教程】【第二十一章】AD9767双通道三角波产生例程

    1. 实验简介

    本实验练习使用AN9767模块,实验中使用的模块是采用ANALOG DEVICES公司的AD9767芯片,支持独立双通道、14位、125MSPS的数模转换。在教程中介绍了利用该模块与FPGA开发板相连输出双通道14位的三角波,然后通过示波器查看把输出的三角波的波形。

    AN9767模块实物照片如下:

    AN9767模块正面图AN9767模块背面图

    AN9767双通道DA模块的详细参数:

    • DA转换芯片:AD9767;
    • 通道数:2通道;
    • DA转换位数:14bit;
    • DA更新速率:125 MSPS;
    • 输出电压范围:-5V~+5V;
    • 模块PCB层数:4层,独立的电源层和GND层;
    • 模块接口:40针2.54mm间距排座,方向向下;
    • 工作温度:-40°~85° 模块使用芯片均满足工业级温度范围
    • 输出接口:2路BNC模拟输出接口(用BNC线可以直接连接到示波器);

    2. 实验原理

    AN9767模块实验原理见《AD9767双通道正弦波产生例程》中相关章节内容,这里不再重复。

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    3. 程序设计

    例程中提供了AN9767模块的DA测试程序,通过AN9767模块来实现三角波信号的输出。

    三角波测试程序是通过在FPGA中产生一个计数模块,然后把计数模块的数据输出给AN9767模块进行数模的转换,从而得到三角波的模拟信号。三角波测试程序的示意图如下:

     

    双通道三角波发生程序

    `timescale1ns/1ps
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    //Two tri wave outputs -10V ~ +10V
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    module ad9767_test
    (
    input sys_clk,// input clock  50Mhz
    
    output da1_clk,//AD9767 CH1 clock
    output da1_wrt,//AD9767 CH1 enable
    output[13:0] da1_data,//AD9767 CH1 data output
    
    output da2_clk,//AD9767 CH2 clock
    output da2_wrt,//AD9767 CH2 enable
    output[13:0] da2_data      //AD9767 CH2 data output
    
    );
    
    reg[15:0] trig_data;
    wire clk_125M;
    
    
    assign da1_clk=clk_125M;
    assign da1_wrt=clk_125M;
    assign da1_data=trig_data;
    
    assign da2_clk=clk_125M;
    assign da2_wrt=clk_125M;
    assign da2_data=trig_data;
    
    //DA output sin waveform
    always@(negedge clk_125M)
    begin
    if(trig_data ==14'h3fff)
             trig_data <=0;
    else
            trig_data <= trig_data +1'b1;
    end
    
    
    PLL PLL_inst
    (// Clock in ports
    .clk_in1    (sys_clk        ),// IN
    // Clock out ports
    .clk_out1   (),// OUT
    .clk_out2   (clk_125M       ),// OUT
    // Status and control signals
    .reset      (1'b0),// IN
    .locked     ()
    );
    endmodule
    

    程序中通过一个PLL IP来产生125M的DA输出时钟,同时利用计数模块产生三角波的数据,并同时输出到通道1和通道2的DA数据线上。

    4. 实验现象

    1)将AN9767模块插入开发板的 J8扩展口,注意1脚对齐,不要插错、插偏,不能带电操作。

    2)用我们提供的BNC线连接AN9767的输出到示波器 的输入如下图,然后开发板上电,下载程序就可以从示波器上观察从DA模块输出的模拟信号的波形了。

     

    AN9767与开发板连接图

    3)示波器上看到的三角波如下:

    4) 用户也可以通过调节AN9767模块上的可调电阻来改变2个通道输出波形的幅度。

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