基于FPGA和CMX589A的GMSK調(diào)制器設(shè)計與實現(xiàn)
2.2 調(diào)制指數(shù)為O.5的FM發(fā)射機設(shè)計
調(diào)頻發(fā)射機由FPGA配合A/D、D/A來實現(xiàn)。FPGA選用Cyclone系列EPlC6Q240C8,它是采用SRAM工藝制造的混合低電壓FPGA芯片。A/D采用TI公司生產(chǎn)的8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC5510,D/A則采用10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器THS5651A,用以完成高速率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。調(diào)頻發(fā)射機的系統(tǒng)時鐘為20 MHz,同時提供給D/A THS565lA作為轉(zhuǎn)換時鐘。A/D轉(zhuǎn)換時鐘由FPGA提供,系統(tǒng)時鐘經(jīng)過分頻提供給A/D轉(zhuǎn)換器1 MHz的工作時鐘。同時單片機的P3口通過2 b的頻率控制位與1 b的“使能”控制位與FPGA相連來控制調(diào)制器的4種中心頻率,分別為20 kHz,200 kHz,2 MHz和20 MHz,中心頻率設(shè)置如表2所示。當(dāng)載波的中心頻率設(shè)置為20 MHz的時候,系統(tǒng)工作時鐘需要通過FPGA內(nèi)部的PLL倍頻實現(xiàn)。
2.3 單片機控制器設(shè)計
控制器采用AT89C51單片機,外擴LCD,4*4矩陣鍵盤,并通過接口與單片機的P0和P1相連,單片機的P2口與高斯濾波器的控制線相連,P3口與FPGA相連控制發(fā)射機的中心頻率。
鍵盤處理及LCD顯示模塊:利用鍵盤實現(xiàn)人機接口,該模塊包括鍵盤的掃描、去抖、連擊以及功能鍵的信號處理。用戶根據(jù)需要來調(diào)整系統(tǒng)參數(shù),并通過與LCD顯示器的結(jié)合來顯示當(dāng)前調(diào)制信號的各種參數(shù),從而使系統(tǒng)更具可操作性。
功能參數(shù)設(shè)置模塊:此模塊負責(zé)處理鍵盤的輸入數(shù)據(jù),根據(jù)用戶指令選擇相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)(例如基帶信號的碼元速率、FM調(diào)制器的中心頻率等)。表3表示在高斯濾波器模塊工作時鐘為8.192 MHz時,單片機控制濾波器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)的軟件編程主要包括兩部分:單片機控制模塊和FPGA實現(xiàn)調(diào)制指數(shù)為O.5的FM調(diào)制器模塊。系統(tǒng)的軟件流程圖如圖2所示。
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