信号源的发展史上有几个重要阶段。第一个重要阶段是上个世纪初期,信号一般主要是由模拟电路组成,信号源电路产生的信号类型少,结构复杂,想要产生稍复杂的波形就要提供非常复杂的电路结构,成本也较高。而且产生的信号很不稳定,可控性和精密性都不高,也不方便调试。第二个重要阶段是上个世纪60年代,渐渐出现晶体管信号发生器,此后信号源也有了一定程度的发展,信号源电路逐渐简化,主要的性能指标有了很大的提高。第三个重要阶段是上个世纪80年代后期,微处理器、软件和硬件进一步结合,基于微处理器的信号源的功能也增强了很多。第四个阶段是90年代后,此时DDS技术发展迅速,很多芯片供应商都开发专用芯片,专用DDS芯片和微处理器设计结合,推动了使用专用芯片的信号源的发展。此时的信号源已经可以产生任意的波形,这些波形的带宽和频率精度都比较高。同时信号源的频率转换速度也相当快,这是之前的信号源难以实现的。DDS芯片有很多其他芯片不具备的优点,比如体积小、功耗低等。 

进入21世纪以来,集成电路得到了快速迅猛的发展。如今,设计者可以利用可编程逻辑器将一些核心电路与其他部件,形成了可编程片上系统,就具备了可重构性,从而弥补了单一信号源的不足。

1.2  本课题的研究背景

近几年来,集成电路技术及设备水平不断提高,一些外国公司已经先后推出了各种特殊的DDS芯片。现在,高性能的FPGA工作速度非常快,这就方便了实现高速的DDS芯片。

SOPC的开发成本极低,只要一块FPGA和相关软件的开发支持。图1.2.1是NiosⅡ软核处理器典型的SOPC系统。该系统包括了NiosⅡ处理器核、自定义组件以及标准控制器,这些标准控制器都是由SOPC Builder提供的,都可以在一个FPGA芯片上实现。可见,运用SOPC系统可以大幅度提高开发的灵活性,使系统工作更加稳定,这样,系统的整体性能也就大大提高了。

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