铜电阻测试仪中控制器电路与DDS系统的设计与实现

摘要

本论文重点研究了用于铜电阻测试仪的核心部件，它包括微控制器电路和基于FPGA的DDS模块。
　　论文完成了铜电阻测量仪系统的总体结构设计，它包括采用飞利浦公司的32位 ARM7微控制器、基于FPGA的DDS模块、测量电路、键盘输入及显示模块。通过键盘和液晶配合，设置待测电阻的测量条件并送微控制器储存。微控制器将命令通过 SPI总线向 DDS模块发布，从 FPGA输出的直接数字频率合成的正弦波信号控制电阻测量部分的恒流源电路。
　　论文完成了微控制器、键盘输入及显示模块部分的软硬件设计和实现。重点研究并完成了电阻测量仪系统的核心部分 DDS模块的电路设计。采用硬件描述语言，完成了DDS系统中的相位累加器、查找表 ROM、D/A转换器和低通滤波器四部分的设计。在相位累加器的设计中，为提高运算速度，加法器采用四级流水线技术，累加结果的高10位作为寻址查找表的地址；为等效增大查找表 ROM的容量，存储数据时利用波形的对称性存储其四分之一个周期，其他地址通过变换来进行查找；利用波形选择器对将输出的波形做出选择。采用高速 D/A转化器DAC908进行D/A转换；低通滤波器采用七阶的椭圆型滤波器。
　　论文完成了铜电阻测试仪中除用户定制的电阻电路的各个功能模块。实现了微控制器和DDS模块的功能。论文工作为铜电阻测试仪的研制打下了良好的基础。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 频率合成技术的发展

1.3 本论文的内容安排

第二章 铜电阻测试仪的框架结构及 DDS 基本原理

2.1 铜电阻测试仪的框架结构

2.2 DDS 的基本原理及结构

2.3 DDS 的杂散来源

2.4 本章小结

第三章 系统控制及 DDS 的设计

3.1 整体设计框图

3.2 控制模块

3.3 DDS 模块

3.4 D/A 转换模块

3.5 低通滤波器模块

3.6 本章小结

第四章 系统的具体实现

4.1 控制模块设计

4.2 DDS 模块设计

4.3 D/A 转换设计

4.4 低通滤波器设计

4.5 本章小结

第五章 系统仿真与验证

5.1 系统仿真与验证的软硬件环境

5.2 DDS 各模块验证

5.3 系统验证

5.4 本章小结

第六章 总结

致谢

参考文献