[发明专利]一种基于指令架构的任意波形发生器

摘要

本发明公开了一种基于指令架构的任意波形发生器，针对传统复杂序列波形合成方法中的地址发生器与序列发生器耦合紧密的特点，提出用波形合成指令集控制器替代序列发生器，实现波形合成指令和波形段波形数据读取分时调度，降低了硬件复杂性，从而快速高效地合成并产生复杂序列波。

主权项

1.一种基于指令架构的任意波形发生器，其特征在于，包括：/n上位机，用于根据用户输入的波形特征产生对应的波形合成指令，并发送给下位机；/n下位机，用于根据收到的波形合成指令进行波形合成，并输出复杂序列波；/n所述下位机包括波形合成指令集控制器、存储器、存储控制模块、DMA控制模块、FIFO模块、输出控制模块、数模转换模块和输出调理模块；/n上位机发送到下位机的波形合成指令由波形合成指令集控制器接收，波形合成指令控制器收到波形合成指令后，解析该指令，将解析出的触发控制命令发送给输出控制模块，同时将解析出的DMA命令发送至DMA控制模块；/nDMA控制模块将接收到的DMA命令解析为波形数据读取控制命令；并将解析出的波形数据读取控制命令发送至存储控制模块；存储控制模块根据波形数据读取控制命令对存储器进行寻址操作，并将对应地址的波形段波形数据通过DMA控制模块读取到FIFO模块中，波形数据经FIFO模块缓存后，发送至输出控制模块；/n输出控制模块根据触发信号和触发控制命令完成对波形数据点的触发功能处理后，不断将波形段波形数据发送至数模转换模块；波形段波形数据经过数模转换模块转换为模拟信号，再经过输出调理模块完成模拟信号的放大和衰减功能，完成波形的生成；/n所述波形合成指令集控制器包括指令缓存器、指令解析器、指令地址发生器和DMA命令FIFO存储器；其中，指令缓存器用于存储上位机发送的波形合成指令，并根据指令地址发生器发送的指令地址取出当前需要执行的波形合成指令，发送至指令解析器；指令解析器解析波形合成指令，将指令控制命令发送给指令地址发生器，如果解析出的是DMA命令，将DMA命令发送至DMA命令FIFO存储器，如果解析出的是触发控制命令，将触发控制命令发送至输出控制模块；指令地址发生器产生下一条波形合成指令在指令缓存器中的指令地址，完成波形合成指令的顺序执行或根据指令控制命令跳转执行；DMA命令FIFO存储器缓存指令解析器发送的DMA命令，并将DMA命令发送至DMA控制模块，完成波形段波形数据读取控制；/n所述指令地址发生器包括指令计数器、波形段重复次数计数器和序列波重复次数计数器；其中，指令计数器根据执行指令控制命令的逻辑判断产生下一条波形合成指令的在指令缓存器中的存储地址即指令地址；波形段重复次数计数器和序列波重复次数计数器都为可读可写寄存器，用以实现条件跳转指令，其中波形段重复次数器计数波形段的合成次数，序列波重复次数计数器计数序列波的合成次数；/n所述的指令控制命令包括操作码、跳转指令地址和跳转次数，当波形合成指令为跳转指令时，指令解析器解析该指令，得到指令控制命令发送至指令地址发生器；指令地址发生器对指令控制命令进行判断，如果操作码对应为波形段的操作码，则目的操作计数器为波形段重复次数计数器，如果操作码对应为序列波的操作码，则目的操作计数器为序列波重复次数计数器，都为条件跳转，执行此命令时，对应目的操作计数器的计数值加1，然后与跳转次数进行数值比较，如果小于跳转次数，则指令计数器的赋值为跳转指令地址，即跳转到指令控制命令的跳转指令地址取指令；如果等于跳转次数，将指令地址发生器中的指令计数器加1，即顺序从指令缓存器中顺序取出下一条指令，同时清零目的操作计数器的计数器。/n