基于FPGA的存儲測試系統的設計
設計可選采樣頻率有八種,如圖3中1 MHz~1 kHz,都是由FPGA的時鐘模塊分頻而來,可根據實際情況修改。S1、S2為環境選擇信號;P0~P2、P3~P5、P6~P8三組信號分別是三個環境的采樣頻率控制字,在測試前根據環境采樣頻率的需要來編程設定;模塊mux8為8選1數據選擇器,根據輸入的三個控制字來選擇對應的采樣頻率輸出。系統上電后,環境選擇信號S1、S2為“00”,模塊mux3將1環境的采樣頻率控制字P0、P1、P2輸入到模塊mux8中,系統自動以1環境的采樣頻率進行采樣;2環境的觸發信號到來時,S1、S2由“00”跳變為“10”,2環境的采樣頻率控制字P3~P5送到mux8中,以2環境的采樣頻率進行采樣;當3環境的觸發信號來臨,S1、S2由“10”跳變為“11”,3環境的采樣頻率控制字P6~P8被選中,系統以3環境的采樣頻率采樣。
3 實驗驗證
該實驗對標準信號發生器輸出的正弦波信號進行采集和存儲,采樣策略選擇為三環境采樣,1環境采樣頻率為1 MHz,2環境為100 kHz,3環境為50 kHz,外觸發進入1環境,計數觸發進入2環境,計數值128 kW,計數觸發進入3環境,計數值32 kW。系統采樣完畢后,連接到計算機通過上位機軟件讀取數據,實驗波形如圖4。本文引用地址:http://www.104case.com/article/191009.htm
設置為計數128 kW進入2環境,計數32 kW進入3環境,而系統負延遲為8 kW,分為4個通道,因此1、2環境的分界點為(128+8)·1024/4=34816點,2、3環境的分界點為(128+8+32)*1024/4=43008點,實驗波形與計算值相符。如表1所示:
通過上表可以看出,系統變頻采樣模塊的設計滿足系統的要求,并且系統是完全按照設定的采樣策略進行采樣的。
4 結束語
介紹了一種用FPGA實現的動態測試存儲測試系統。通過實驗驗證,表明系統能對信號進行不失真采樣存儲。證實了所設計的采樣策略對多種變化規律的信號采集具有通用性,實現了對信號的變頻采樣,擴展了系統的應用范圍。
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