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適用于板卡型號(hào)：

PGL22G/PGL12G

1. 實(shí)驗(yàn)簡介

本實(shí)驗(yàn)練習(xí)使用ADC和DAC，實(shí)驗(yàn)中使用的ADDA模塊型號(hào)為AN108，ADC最大采樣率32Mhz，精度為8位，DAC最大采樣率125Mhz，精度為8位。實(shí)驗(yàn)中用DAC輸出正弦波，然后使用ADC采集并把波形在HDMI顯示器顯示。

2. 實(shí)驗(yàn)原理

2.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換（DA）電路

如硬件結(jié)構(gòu)圖所示，DA電路由高速DA芯片、7階巴特沃斯低通濾波器、幅度調(diào)節(jié)電路和信號(hào)輸出接口組成。

我們使用的高速DA芯片是AD公司推出的AD9708。AD9708是8位，125MSPS的DA轉(zhuǎn)換芯片，內(nèi)置1.2V參考電壓，差分電流輸出。芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖所示

AD9708芯片差分輸出以后，為了防止噪聲干擾，電路中接入了7階巴特沃斯低通濾波器，帶寬為40MHz，頻率響應(yīng)如下圖所示

濾波器參數(shù)如下圖所示

濾波器之后，我們使用了2片高性能145MHz帶寬的運(yùn)放AD8056，實(shí)現(xiàn)差分變單端，以及幅度調(diào)節(jié)等功能，使整個(gè)電路性能得到了最大限度的提升。幅度調(diào)節(jié)，使用的是5K的電位器，最終的輸出范圍是-5V~5V（10Vpp）。

注：由于電路器的精度不是很精確，最終的輸出有一定誤差，有可能波形幅度不能達(dá)到10Vpp，也有可能出現(xiàn)波形削頂?shù)葐栴}，這些都屬正常情況。

模數(shù)轉(zhuǎn)換（AD）電路

如硬件結(jié)構(gòu)圖中所示，AD電路由高速AD芯片、衰減電路和信號(hào)輸入接口組成。

我們使用的高速AD芯片是由AD公司推出的8位，最大采樣率32MSPS的AD9280芯片。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖所示

根據(jù)下圖的配置，我們將AD電壓輸入范圍設(shè)置為：0V~2V

在信號(hào)進(jìn)入AD芯片之前，我們用一片AD8056芯片構(gòu)建了衰減電路，接口的輸入范圍是-5V~+5V(10Vpp)。衰減以后，輸入范圍滿足AD芯片的輸入范圍（0~2V）。轉(zhuǎn)換公式如下：

當(dāng)輸入信號(hào)Vin=5(V)的時(shí)候，輸入到AD的信號(hào)Vad=2(V)；

當(dāng)輸入信號(hào)Vin=-5(V)的時(shí)候，輸入到AD的信號(hào)Vad=0(V)；

3. 程序設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)顯示部分是基于前面的已有的實(shí)驗(yàn)，在彩條上疊加網(wǎng)格線和波形。

timing_gen_xy模塊完成視頻圖像的坐標(biāo)生成，x坐標(biāo)，從左到右增大，y坐標(biāo)從上到下增大。

timing_gen_xy模塊端口

grid_display模塊主要完成視頻的網(wǎng)格線疊加，本實(shí)驗(yàn)將彩條視頻輸入，然后疊加一個(gè)網(wǎng)格后輸出，提供給后面的波形顯示模塊使用。

grid_display模塊端口

wav_display顯示模塊主要是完成波形數(shù)據(jù)的疊加顯示，模塊內(nèi)含有一個(gè)雙口ram，寫端口是由ADC采集模塊寫入，讀端口是顯示模塊。

wav_display模塊端口

ad9226_sample模塊主要完成ad9226輸入數(shù)據(jù)順序調(diào)整，因?yàn)閍d9226輸入的數(shù)據(jù)MSB在最低位。再把有符號(hào)數(shù)轉(zhuǎn)換為無符號(hào)數(shù)，最后位寬轉(zhuǎn)換到8bit。

ad9226_sample模塊端口

在本例程中僅介紹如何使用波形數(shù)據(jù)生成工具，在軟件工具及驅(qū)動(dòng)文件夾下找到工具，其圖標(biāo)如下所示：

1）雙擊.exe打開工具，打開界面如下：

2） 可以根據(jù)需要自選波形，本例程中選擇正弦波，數(shù)據(jù)長度和位寬保持默認(rèn)

3）點(diǎn)擊保存按鈕，將生成的數(shù)據(jù)文件保存到工程目錄文件下（注意保存的文件類型.dat）：

4） 保存后出現(xiàn)如下對(duì)話框表示保存成功，點(diǎn)擊確定后關(guān)閉工具

將 .coe文件保存到生成的Rom IP核中即可，這里不再重復(fù)介紹

4. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

1）將AN108模塊插入開發(fā)板的擴(kuò)展口J8，注意1腳對(duì)齊，不要插錯(cuò)、插偏，不能帶電操作。

2）采用AN108的環(huán)路測試，連接AN108的DACOUT端到模塊的AD IN端，這里使用的是專用屏蔽線，如果使用其他線可能會(huì)有較大干擾。

3）連接HDMI顯示器，注意：連接的是顯示器，不是筆記本電腦HDMI接口

4）下載程序，旋轉(zhuǎn)AN108模塊上的旋鈕，可以看到波形幅度在變化，波形如下圖所示，黃色網(wǎng)格最上面橫線代表5V，最下面橫線代表-5V，中間橫線代表0V，每個(gè)豎線間隔是10個(gè)采樣點(diǎn)。