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pwm_verilog [2022/05/07 12:53] gongyu [4. DDS+PWM-DAC产生任意波形] |
pwm_verilog [2022/05/07 13:23] gongyu [5. 双PWM产生更高频率的信号] |
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| 行 169: | 行 169: | ||
| {{ ::pulse-width-modulation-implementation-using-fpga-and-cpld-ics.pdf |采用FPGA和CPLD实现PWM的方法 }}，这是一篇非常基础的文章，详细介绍了PWM的构成原理、构成方式、以及应用。 | {{ ::pulse-width-modulation-implementation-using-fpga-and-cpld-ics.pdf |采用FPGA和CPLD实现PWM的方法 }}，这是一篇非常基础的文章，详细介绍了PWM的构成原理、构成方式、以及应用。 | ||
| - | ### 3. 双PWM产生更高频率的信号 | + | ### 5. 双PWM产生更高频率的信号 |
| - | - 设置FPGA内部工作频率为12MHz x 33 = 396MHz（有时序报警，但可以忽略） | + | 如果将PWM和R-2R的原理结合起来，会如何？比如如果你的板子上有两根数字IO，能否通过这两根数字IO上的PWM-DAC得到更好的性能提升？比如我们如果想得到一个10位分辨率的DAC，如果只是用1根数字IO，396MHz的主频，相当于转换率为396MHz/1024， 如果用2根数字IO，两个PWM输出，一个PWM负责10位中的高5位，另一个PWM负责处理10位中的低5位，二者之间合成的时候按照R-2R的原理，也就是其中一个的负载阻抗是另一个的1/32，转换率就提升了32倍，也就是最高转换率可以达到396MHz/32 = 12.375Msps，理论上生成5MHz以内的任意波形是没有问题了。 |
| - | - 设置PWM DAC的精度为8位，使用两个输出管脚分别驱动外部电阻1.5K和24K（1.5x16），查找表的高4位分配给连接1.5K的输出管脚，查找表的低4位分配给连接24K的输出管脚。 | + | {{ :daul_pwm_schem_sm.jpg |}} |
| - | - DAC的转换时钟为12MHz*33/16 = 24.75MHz，相当于一个24.75MHz的并行8位DAC，正弦波表的查找时钟也使用这个24.75MHz的时钟 | + | |
| + | 如果要生成我们最常用的8位DAC呢？ | ||
| + | - 设置FPGA内部工作频率为12MHz x 33 = 396MHz | ||
| + | - 设置PWM DAC的精度为8位，使用两个输出管脚分别驱动外部电阻1.5K和24K（1.5x16），查找表的高4位分配给连接1.5K的输出管脚，查找表的低4位分配给连接24K（1.5K的16倍）的输出管脚。 | ||
| + | - DAC的转换时钟为12MHz*33/16 = 24.75MHz，相当于一个24.75MHz的并行8位DAC，正弦波表的查找时钟也使用这个24.75MHz的时钟，最高可以生成10MHz的任意波形（按照主时钟40%的转换率 + 7阶椭圆滤波器的方式） | ||
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| + | 下面为双PWM-DAC为DDS生成正弦波信号发生器的代码： | ||
| Verilog代码： | Verilog代码： | ||
| 行 218: | 行 224: | ||
| endmodule | endmodule | ||
| </code> | </code> | ||
| - | 得到的结果： | + | |
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| + | 改变频率控制字可以得到不同的输出信号频率： | ||
| {{ :dualpwmwave.jpg |}}<WRAP centeralign> 生成的3.077MHz的正弦波形图 </WRAP> | {{ :dualpwmwave.jpg |}}<WRAP centeralign> 生成的3.077MHz的正弦波形图 </WRAP> | ||
| {{ :dualpwmfft.jpg |}}<WRAP centeralign> 生成的3.09375MHz的频谱 </WRAP> | {{ :dualpwmfft.jpg |}}<WRAP centeralign> 生成的3.09375MHz的频谱 </WRAP> | ||