一種基于FPGA和單片機(jī)的掃頻儀研究與設(shè)計(jì)

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由單片機(jī)和FPGA組成。整個(gè)系統(tǒng)以用戶按鍵中斷為主線，調(diào)用不同的處理函數(shù)，與FPGA中各個(gè)控制模塊之間，以總線的進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)測量頻率特性的功能。軟件流程圖見圖4。

　　4 結(jié)束語

　　本掃頻儀利用數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)產(chǎn)生掃頻信號(hào)，通過14位D／A轉(zhuǎn)換器DAC904產(chǎn)生了10 Hz～100 kHz的正弦掃頻信號(hào)，作用于被測網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)通過有效值采樣電路，以及由比較器LM311配合FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的測相電路，完成了對(duì)被測網(wǎng)絡(luò)頻率特性的測量。

　　為對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行測試，制作了一個(gè)中心頻率為5 kHz。帶寬為±50 Hz的阻容雙T網(wǎng)絡(luò)。測試結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)的通帶和阻帶內(nèi)，相頻特性測量均達(dá)到了3°以內(nèi)的測量精度，幅頻特性的測量誤差均小于50％。此外，該系統(tǒng)可以通過鍵盤輸入掃頻范圍，通過示波器顯示幅頻、相頻曲線，并可以在液晶顯示器上顯示該網(wǎng)絡(luò)在特定頻率點(diǎn)上的幅度、相位特性值。該系統(tǒng)操作簡單，成本低廉，測量精確，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。