[發明專利]通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的系統及方法

在審

• 申請號: 201710193769.3
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107102682A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 任愛鋒;文嚴
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F1/02
• 分類號: G06F1/02
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 仲伯煊

技術領域

本發明屬于電子領域，具體涉及通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的系統及方法。

背景技術

現有的DDS輸出控制系統的原理如下：MCU通過并行輸入輸出(PIO)模式直接控制DDS模塊。PIO模式是一種通過CPU執行I/O端口指令來進行數據讀寫的數據交換模式。這種模式數據傳輸速率低下，CPU占有率也很高，大量傳輸數據時會因為占用過多的CPU資源而導致系統停頓，無法進行其它的操作。

發明內容

發明目的：本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明的第一個目的在于公開了通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的系統，其通過Qsys中的自定制元件功能定制所需組件時序上的轉換邏輯，通過所描述的元件接口將外設直接接入系統總線(Avalon總線)，并編寫相關的軟件對其進行操作。本發明的第二個目的在于公開了通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的方法。

技術方案：通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的系統，包括：

軟核處理器，用于配置DDS的頻率和波形；

Avalon總線，與所述軟核處理器相連，用于軟核處理器和外設進行數據交互；

元件接口轉換匹配模塊，與所述Avalon總線相連，用于對來自Avalon總線的信號進行譯碼；

DDS輸出控制模塊，與所述元件接口轉換匹配模塊相連，用于配置DDS的寄存器；

DDS信號產生模塊，與所述DDS輸出控制模塊相連，用于產生輸出信號。

進一步地，所述DDS輸出控制模塊包括：

波形數據寄存器，其輸入端與元件接口轉換匹配模塊的輸出端相連，用于存儲波形在不同時刻的輸出幅度；

頻率控制字寄存器，其輸入端與元件接口轉換匹配模塊的輸出端相連，用于存儲當前待輸出波形的頻率；

控制命令寄存器，其輸入端與元件接口轉換匹配模塊的輸出端相連，用于啟動和停止波形輸出；

波形信號寄存器，其輸出端與元件接口轉換匹配模塊的輸入端相連，用于寄存DDS信號產生模塊產生的波形信號。

通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的方法，包括以下步驟：

(1)軟核處理器通過Avalon總線發送波形數據，該波形數據存儲在波形數據寄存器中，

(2)軟核處理器再通過Avalon總線向頻率控制字寄存器發送產生波形所需的頻率控制字，并將頻率控制字發送給DDS信號產生模塊，

(3)軟核處理器向控制命令寄存器發送控制命令，并將控制命令發送給DDS信號產生模塊，

(4)DDS信號產生模塊通過獲得的頻率控制字和控制命令，讀取波形數據寄存器中的波形數據產生波形信號，并將該波形信號寄存在波形信號寄存器中，

(5)軟核處理器發送讀取命令，即可讀取波形信號寄存器中的數據，獲得DDS信號產生模塊產生的波形信號。

有益效果：本發明公開的通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的系統及方法具有以下有益效果：

1、軟核處理器可以像訪問普通的外設一樣直接系統中的各種寄存器；

2、通過該方法，可以將波形產生的任務卸載至DDS輸出控制模塊，使得軟核處理器可以處理更多的事務，提高系統實時響應性能。

附圖說明

圖1為本發明公開的通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的系統的結構示意框圖；

圖2為本發明公開的通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的方法的流程示意圖。

具體實施方式：

下面對本發明的具體實施方式詳細說明。

如圖1所示，通過自定制Qsys外設控制DDS輸出的系統，包括：

軟核處理器，用于配置DDS的頻率和波形；

Avalon總線，與軟核處理器相連，用于軟核處理器和外設進行數據交互；

元件接口轉換匹配模塊，與Avalon總線相連，用于對來自Avalon總線的信號進行譯碼；

DDS輸出控制模塊，與元件接口轉換匹配模塊相連，用于配置DDS的寄存器；

DDS信號產生模塊，與DDS輸出控制模塊相連，用于產生輸出信號。

進一步地，DDS輸出控制模塊包括：

波形數據寄存器，其輸入端與元件接口轉換匹配模塊的輸出端相連，用于存儲波形在不同時刻的輸出幅度；

頻率控制字寄存器，其輸入端與元件接口轉換匹配模塊的輸出端相連，用于存儲當前待輸出波形的頻率；

控制命令寄存器，其輸入端與元件接口轉換匹配模塊的輸出端相連，用于啟動和停止波形輸出；