为了实现上述设计要求,设计了图2所示的系统结构框图。系统基于EDA技术,主要由8051单片机软核、正弦波和调频波产生、数模转换、显示器、键盘、低通滤波电路、波形移位电路、电压放大电路等模块组成。
本设计在FPGA中嵌入了51单片机,实现了频率控制字和相位控制字的串行输出,同时负责键盘扫描,驱动显示器显示;调频信号产生模块用来产生频率在100Hz~1kHz频率范围内可变的调制信号;三相正弦波产生模块产生三路正弦信号输出,频率在1Hz~30KHz范围内任意预置,波形数据存储在定制的三个大小相同的ROM中,利用查表的方式输出波形;从FPGA中输出的三路离散信号通过D/A转换为连续的模拟信号,经过低通滤波器滤去高次谐波,使用移位电路将波形分成以X轴对称的上下两部分,最后经过电压放大电路使输出波形的电压峰峰值大于10V。
图2 系统整体结构框图