Пример разработки сложных цифровых устройств —генератора аналоговых сигналов

  • 26 марта 2012 г.
  • 3906 Слова
Федеральное Агентство по образованию
государственное образовательное
учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
МИФИ

Обнинский институт атомной энергетики

Факультет заочного обучения

Реферат
по курсу «Схемотехника ЭВМ»
тема:
Пример разработки сложных цифровых устройств —генератора аналоговых сигналов.

Выполнил: _______________.
студент5 курса, группа ИС-C07Б-3

Преподаватель: ________________.

Байконур 2012
Содержание
1. Что такое генератор аналоговых сигналов?................................................3
2. Разработка генератора аналоговых сигналов…………………………...4
3.1 Проектирование цифровой части генератора……………………….7
3.2 Второй возможный метод перебора адресов……………………….8
3. Накапливающийсумматор………………………………………………12
4. ЦАП и память……………………………………………………………..17
5. Последовательность работы……………………………………………..20
6. Заключение………………………………………………………………..21
7. Список литературы………………………………………………………..22

1. Что такое генератор аналоговых сигналов?
Измери́тельный генера́тор (генератор сигналов, от лат. generator производитель) — мера для воспроизведения электромагнитного сигнала (синусоидального,импульсного, шумового или специальной формы). Генераторы применяются для проверки и настройки радиоэлектронных устройств, каналов связи, при поверке и калибровке средств измерений и в других целях.
Синтезатор частот — устройство для генерации электрических гармонических колебаний с помощью линейных повторений (умножением, суммированием, разностью) на основе одного или нескольких опорных генераторов.Синтезаторы частот служат источниками стабильных (по частоте) колебаний в радиоприемниках, радиопередатчиках, частотомерах, испытательных генераторах сигналов и других устройствах, в которых требуется настройка на разные частоты в широком диапазоне и высокая стабильность выбранной частоты. Стабильность обычно достигается применением фазовой автоподстройки частоты или прямого цифрового синтеза (DDS) с использованиемопорного генератора с кварцевой стабилизацией. Синтез частот обеспечивает намного более высокую точность и стабильность, чем традиционные электронные генераторы с перестройкой изменением индуктивности или ёмкости, очень широкий диапазон перестройки без-каких-либо коммутаций и практически мгновенное переключение на любую заданную частоту.
Цифровые генераторы (или, как их еще называют, синтезаторы)аналоговых сигналов произвольной формы часто используются при отладке различных аналоговых и аналого-цифровых устройств и систем. Они позволяют не только получить сигналы разных стандартных и нестандартных форм, но и обеспечить высокую точность задания амплитуды и частоты сигнала, не достижимые в случае обычных аналоговых генераторов. Цифровые генераторы работают обычно под управлением компьютеров иликонтроллеров, что обуславливает большие удобства пользователя и широкие возможности по заданию разнообразных форм сигналов и по их хранению.

2. Разработка генератора аналоговых сигналов

Рассмотрим пример разработки простого генератора, рассчитанного на звуковой диапазон частот выходного сигнала 20 Гц ... 20 кГц (период от 50 мкс до 50 мс). Генератор должен формировать сигналы произвольной формы самплитудой, задаваемой управляющим кодом. Генератор должен работать в режиме автоматической (периодической) генерации, а также в режиме разовой генерации с остановкой генерации после окончания одного периода выходного сигнала. Управление работой генератора должно быть полностью цифровым.
Разработку генератора мы начнем "с конца", то есть с того выходного сигнала, который он должен формировать.
Выходной сигнал ЦАПUЦАП представляет собой ступенчатую функцию, которую можно представить в виде суммы идеального ("гладкого") аналогового сигнала UВЫХ и пилообразного сигнала помехи UПОМ (рис. 1).
Сигнал помехи UПОМ имеет основную частоту, равную частоте поступления входных кодов на ЦАП. Для сглаживания ступенек выходного сигнала ЦАП и приближения его к...