[发明专利]一种基于FPGA多通道信号发生器波形同步方法及系统

说明书

本发明涉及信号发生器输出波形同步领域，具体提供了一种基于FPGA多通道信号发生器波形同步方法及系统。与现有技术相比，本发明在在FPGA内部设置以下三部分，a、例化一个带DMA的PCIE IP核，b、在FPGA内部搭建一个相位校准模块，经过比较器输入给FPGA的信号通过相位校准模块进行粗调的，c、搭建一个DA输出波形控制的DA控制输出模块；将带PCIE接口的多通道信号发生器插入上位机中，由上位机发送粗调控制命令和微调控制命令，利用粗调和微调命令来使多通道信号发生器输出波形同步，在信号发生器输出波形同步领域具有良好的推广价值。

技术领域

本发明涉及信号发生器输出波形同步技术领域，具体提供一种基于FPGA的信号发生器输出同步方法及系统。

背景技术

信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。

信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

信号发生器技术发展至今技术方面已经相对成熟，引导技术潮流的是国外的几大仪器公司，如Agilent、Tektronix等。相对于国外，国内信号发生器起步晚，但是发展至今也算是能逐渐跟的上国际的脚步，能够利用高新技术开发出达到国际水平的高性能多功能信号发生器。

随着信号发生器技术的不断发展，对多通道信号发生器的同步要求越来越高，如何能够使多通道信号发生器输出波形精准同步，是现有技术中亟需解决的问题。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理，安全适用的基于FPGA多通道信号发生器波形同步系统。

本发明进一步的技术任务是提供一种实用性强的一种基于FPGA多通道信号发生器波形同步方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于FPGA多通道信号发生器波形同步方法是在FPGA内部设置以下三部分，a、例化一个带DMA的PCIE IP核，b、在FPGA内部搭建一个相位校准模块，经过比较器输入给FPGA的信号通过相位校准模块进行粗调的，c、搭建一个DA输出波形控制的DA控制输出模块；

将带PCIE接口的多通道信号发生器插入上位机中，通过上位机发送粗调控制命令给相位校准模块，相位校准模块能够通过查看输出波形数据来自动调节，调节的精度在1ns内；

查看输出的波形需要微调时，通过DA控制输出模块DA通道的ps级别的走线延迟，反复发送调制参数，查看多通道的波形数据达到同步要求为止。

进一步的，需要进行微调时，是通过调整利用DA控制输出模块中High SpeedSelectIO的IP核的对应数据信号的总线长短进行总线延时调整，所需用High SpeedSelectIO的IP核的延时调整范围是0-1250ps，达到ps级别配置。

进一步的，带DMA的PCIE IP核负责与上位机进行数据和命令的交互，并通过AXI总线与相位校准模块和DA控制输出模块通信。

作为优选，AXI总线包括进行数据传输的AXI Stream接口和进行命令传输的AXILite接口。

进一步的，相位校准模块是利用其内部的Iserdes将经过比较器的信号转换成并行数据，每个通道转换的并行数据进行比较，如果存在不一样就根据比较结果对DA颗粒进行输出信号延迟，进行相位调整。