构建基本数据采集系统实验.docx

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构建基本数据采集系统实验

时域测试技术综合实验报告书

实验名称构建基本数据采集系统实验

班级学号姓名

实验时间：

年月日得分：

一、实验目的

1、了解数据采集系统的基本组成框架

2、了解基本数据采集系统中各组成部分的工作。

二、实验内容

1、了解ADC、FPGA、DSP的基本工作原理，利用这三个器件构建基本数据采集系统原理框图。

2、在PG1000平台上进行FPGA和DSP的编程，实现对基本数据采集系统的控制，完成ADC+FPGA+DSP的基本数据采集功能。

三、实验步骤

1、熟悉并掌握基本数据采集的实现原理。

2、熟悉本次实验的FPGA程序内容。

用ISE13.2打开在“PG1000_EXP3_FPGA_basic”文件夹中的FPGA工程，

工程名为“SYPT_FPGA.xise”。

打开后如图所示。

左上侧为本次实验用到的文件列表，右上侧为顶层文件的端口定义。

实验的文件包括：

晶振的DCM、ADC的DCM、数据接收模块、FIFO模块、DSP接口模块、通道控制模块、端口的引脚定义文件UCF等。

其中晶振的DCM、ADC的DCM、FIFO模块这三个模块需自行添加，使得成为一个完整的工程来完成基本数据采集功能。

（1）添加晶振DCM

创建完成后在工程下面会看到一个DCM1.XAW的文件，这是产生的DCM的配置文件。

在Design栏里双击ViewHDLSource可以查看这个DCM的源文件，里面的代码是可以直接使用的，综合和仿真可以使用.V的源文件。

双击ViewHDLInstatiationTemplate可以看到一个.tfi的文件，里面是这个DCM的调用代码，直接复制粘贴到设计文件中，修改元件名就可以使用。

（2）添加ADC的DCM

创建完成后在工程下面会看到一个DCM2.XAW的文件，这是产生的DCM的配置文件。

在Design栏里双击ViewHDLSource可以查看这个DCM的源文件，里面的代码是可以直接使用的，综合和仿真可以使用.V的源文件。

双击ViewHDLInstatiationTemplate可以看到一个.tfi的文件，里面是这个DCM的调用代码，直接复制粘贴到设计文件中，修改元件名就可以使用。

（3）添加FIFO模块

将产生的代码拷贝到原程序中，稍作修改即可。

3、熟悉本次实验的DSP程序内容

用VisualDSP++软件打开在“PG1000_EXP3_DSP_basic”文件夹下的“PG1000.dpj”工程。

在打开工程时，若遇到如下图所示的警告，需选择“否”！

！

！

否则可能导致工程运行不正常。

正常打开工程后，再打开“main.c”文件，显示如图下所示界面。

在“main.c”文件中对应的位置添加相应的程序，使得整个程序能够正常运行，完成基本数据采集功能。

dcm_rst_adc_clk=0x01;

Helper_Delay（）;

dcm_rst_adc_clk=0x00;

Helper_Delay（）;

dcm_test=dcm_flag&0x01;

while（dcm_test!

=0x01）

{

Helper_Delay（）;//延时10个nop

dcm_test=dcm_flag&0x01;

}

y1=fifo_data;//从FPGA端口寄存器中读取数据

1、实验思考题

1.完成基本数据采集系统的程序添加思路总结。

答：

在FPGA的程序中，方法是添加IP核，然后将产生的接口代码拷贝带原程序中，然后修改接口参数以及instance名称即可。

在DSP程序中，主要是要关联上下程序，参考程序中AD的DMC复位的方法，注意对应FPGA的寄存器的定义。

2.在测试时，改变输入信号：

5MHz、1MHz正弦波和方波，观测结果。

答：

由于没有改变采样时钟，在改变信号输入的时候，会相应的变大或缩小。

3.如何利用Chipscope观察FPGA内部信号的变化。

答：

先添加引脚的观察配置，然后打开Chipscope，添加敏感变化信号，然后就可以直接观察了。

2、实验结果分析与总结

注意修改IO引脚，把对应的信号输出引脚改为Y14；而在DSP的程序中要把判忙检测去掉。

添加IP核的时候，注意选择引脚，不能照着示例上的选，要根据FPGA程序中的引脚定义去勾选。