一种复杂的波形序列发生器

摘要

本发明公开了一种复杂的波形序列发生器，在现有的波形序列发生器基础上，对波形序列模块进行了改进，在序列参数存储模块中增加了大循环起始段存储器、大循环波形段个数存储器、大循环重复次数存储器，在序列地址发生模块中增加了大循环地址累加器、大循环波形段个数计数器、大循环重复次数计数器用于对波形序列段的重复生成，实现多个波形段各自重复后组成的波形序列段的重复。同时，波形段地址发生器波形段输出的波形段地址在大循环外为累加1的方式更新，在大循环内则以基地址即大循环起始波形段的序号k₀+偏移地址即大循环波形段计数器的计数值的方式更新，实现了与现有波形序列发生器的有机结合。

主权项

一种复杂的波形序列发生器，包括波形查找表、数模转换器、低通滤波器以及波形序列模块，波形序列各波形段的波形数据依次存入波形查找表中，波形序列模块根据所定义的序列参数，在时钟信号的同步下产生波形地址信息，对波形查找表进行寻址操作，读出相应的波形数据，输出到数模转换器中进行数模转换，转换输出的模拟信号送入低通滤波器中进行低通滤波，得到需要的复杂的波形序列； 其特征在于，所述的波形序列模块包括： 一序列参数存储模块，由存储器组成，用于存储波形地址生成所需要的参数，包括序列波形段个数存储器、波形段长度存储器、波形段重复次数存储器、波形段基地址存储器、大循环起始段存储器、大循环波形段个数存储器、大循环重复次数存储器； 所述的复杂的波形序列包括t个波形段，分别为波形段0，…，波形段k₀，…，波形段k₀+i₀，…，波形段k_s‑1，…，波形段k_s‑1+i_s‑1，…，波形段t‑1，其中有s个大循环波形序列段； 所述的序列参数包括： 序列波形段个数t，存入序列波形段个数存储器中； 各波形段所包含的数据点数分别存入波形段长度存储器的0、1、…、t‑1地址；各波形段的重复次数分别存入波形段重复次数存储器的0、1、…、t‑1地址；各波形段的起始地址分别存入波形段基地址存储器的0、1、…、t‑1地址；各大循环起始波形段的序号k₀，…，k_s‑1分别存入大循环起始段存储器的0、1、…、s‑1地址； 各大循环所包含的波形段个数i₀，…，i_s‑1分别存入大循环波形段个数存储器的0、1、…、s‑1地址； 各大循环的重复次数为j₀，…，j_s‑1分别存入大循环重复次数存储器的0、1、…、s‑1地址； 一序列地址发生模块，序列地址发生模块读取序列参数存储模块中的序列参数，在时钟信号的同步下，产生相应的波形地址，包括波形段地址发生器、大循环地址累加器、波形长度计数器、波形段重复次数计数器、大循环波形段个数计数器、大循环重复次数计数器、序列复位模块； 波形段k，0≤k≤t‑1的生成过程是：波形段地址发生器输出的波形段地址k，将存储在波形段长度存储器、波形段重复次数存储器和波形段基地址存储器中地址k的数据读出，分别是n_k、m_k和l_k； 采样时钟每到来一次，波形长度计数器计数值作为偏移地址与波形段k的基地址l_k相加产生地址信息，寻址波形查找表，输出波形地址信息，同时，波形长度计数器计数值就累加1，当波形长度计数器的累加值等于n_k的同时产生脉冲信号F_data，并且在下一个采样时钟到来时，波形长度计数器清零，脉冲信号F_data使波形段重复次数计数器累加1，当波形段重复次数等于m_k时，在采样时钟到来且脉冲信号F_data有效时，重复次数计数器产生脉冲信号F_seg，标志着波形段k的重复次数m_k已完成，即波形段k生成完成，波形段实际长度为n_k+1，共循环m_k+1次； (1)、波形序列模块上电，在外部复位信号控制下，将波形段地址发生器的波形段地址k复位为0，大循环地址累加器的大循环地址r复位为0；将波形长度计数器、波形段重复次数计数器、大循环波形段个数计数器、大循环重复次数计数器的值复位为0； 根据大循环地址累加器输出的大循环地址r，此时r＝0，将存储大循环起始段存储器、大循环波形段个数存储器、大循环重复次数存储器中0大循环地址的数据读出，分别是k₀、i₀和j₀； 读取序列波形段个数存储器中序列波形段个数t； (2)、在采样时钟控制下，根据波形段地址发生器输出的波形段地址k，此时k＝0，生成波形段k即波形段0； 在采样时钟到来且脉冲信号F_seg有效时，当前波形段k与大循环起始波形段序号k₀相比较： 如果当前波形段k小于k₀‑1，说明大循环还未使能，则波形段地址发生器的 波形段地址k累加至1，在采样时钟控制下，根据波形段地址发生器输出的波形段地址k，k＝1，生成波形段k即波形段1；然后，波形段地址发生器的波形段地址k累加至2，在采样时钟控制下，根据波形段地址发生器输出的波形段地址k，k＝2，生成波形段k即波形段2，依次类推，直到当前波形段k等于k₀‑1，说明下一波形段将进入大循环，则波形段地址发生器的波形段地址k以“基地址即大循环起始波形段的序号k₀+偏移地址即大循环波形段计数器的计数值”的方式更新，更新后在采样时钟控制下，根据波形段地址发生器输出的波形段地址k，依次生成波形段k，即生成波形段k₀、波形段k₀+1，直到波形序列生成至波形段k₀+i₀时，大循环波形段计数器的计数值等于当前大循环0的波形段个数i₀，在采样时钟到来且脉冲信号F_seg有效时，大循环波形段计数器清零，同时产生脉冲信号F_seq，使大循环重复次数计数器累加1，大循环起始波形段不变，仍为k₀，此时完成一次大循环波形段的生成，开始新的一次大循环重复；当大循环重复次数等于j₀时，则在采样时钟到来时若脉冲信号F_seg和F_seq均有效，即当前大循环0的最后一个波形段k₀+i₀生成完成时，大循环重复次数计数器产生脉冲信号F_end，表示当前大循环重复完成，实际当前大循环由i₀+1个波形段构成，共循环j₀+1次，大循环重复次数计数器清零，并使大循环地址累加器的大循环地址r累加至1，将存储在大循环波形段个数存储器、大循环重复次数存储器和大循环起始段存储器中1大循环地址的数据同时读出，分别是i₁、j₁和k₁；波形段地址发生器输出的波形段地址k则重新开始以1累加，将存储在波形段长度存储器、波形段重复次数存储器和波形段基地址存储器中k₀+i₀+1地址的数据同时读出，开始波形段k₀+i₀+1的生成，直到波形序列生成至波形段k₁时重新使能大循环，依次类推，当波形序列生成至波形段t‑1时，即波形段地址发生器输出的波形段地址k＝t‑1，在采样时钟到来且脉冲信号F_seg有效时，产生波形序列合成结束信号F_{wave_end}，若波形段t‑1＝k_s‑1+i_s‑1，则脉冲信号F_seg、脉冲信号F_end同时有效时，产生波形序列合成结束信号F_{wave_end}； 序列复位模块在波形序列合成结束信号F_{wave_end}有效时，产生复位信号，将波形段地址发生器的波形段地址k复位为0，大循环地址累加器的大循环地址r复位为0；将波形长度计数器、波形段重复次数计数器、大循环波形段个数计数器、大循环重复次数计数器的值复位为0复位，开始重新生成整个波形序列。