基于ARM和FPGA的聲納波形產生系統設計

　　FPGA模塊化的設計，為ARM對其配置提供了極大的方便，ARM可把FPGA視為外掛的一片SRAM，通過外部存儲器接口進行控制。

5、軟硬件設計需要注意的幾點

　　在系統軟硬件設計中需要注意以下兩點：

（1）當LPC2292通過外部存儲器接口（EMC）控制FPGA時，地址線的接法如圖6所示，即需要把LPC2292的地址線A0空出來不用。這是由于FPGA實現的波形產生模塊的數據位寬為16位，當LPC2292外部存儲器總線配置為16位時，A0地址需要空出來，當總線配置為32位時，地址A0，A1都需要空出來，當總線配置為8位時，地址從A0開始使用。

　　（2）EP2C20F484C8N的焊接問題，此型號為FinleLine BGA封裝，在焊接的時候要注意芯片的錫球是否含鉛，含鉛與否決定采用何種工藝流程將器件安裝在PCB板上，無鉛封裝要求焊接溫度更高，工藝更復雜。Altera公司生產的所有無鉛元件以其產品序號最后的“N”標出。因此本系統選用的芯片為無鉛芯片，需要按無鉛工藝焊接，若按有鉛工藝焊接，將造成芯片的虛焊。

6、系統測試結果

　　對系統軟硬件進行的測試表明，系統達到了預期的設計指標，能輸出7路方波信號，頻率固定（CW波）或線性變化（LFM波），且各路信號可選擇關斷或選通。CW波的頻率在5～45kHz范圍內任意可調；LFM波在5kHz帶寬范圍內任意可調，中心頻率在5～45kHz范圍內任意可調；輸出脈沖信號寬度在0.5～100ms間任意可調，相鄰各路信號的相位可超前和滯后，可選擇發射功率，且本系統已成功應用于某工程項目中，工作正確可靠，得到了工程實際檢驗。圖7為Tektronix邏輯分析儀采集到的對應輸出的CW波。

7、結論

　　該系統很好的利用了ARM和FPGA兩者的長處，ARM集中實現主控設備與FPGA通信的橋梁作用，接收主控設備發出的聲納波形參數，并根據這些參數配置FPGA內部的寄存器；FPGA充分體現了它在系統成本、體積上的優勢，設計靈活、方便，FPGA的使用為系統的升級帶來了很大方便。同時通訊接口的多樣性，極大改善了人機接口，提高了系統的靈活性。