基于函数信号发生器.doc

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李翔宇
摘要：：提出一种利用ＳＯＰＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｃｈｉｐ）技术及ＤＤＳ技术开发信号发生器的方法，只需用一片ＦＰＧＡ芯片加必要的外围电路就可以实现函数信号发生器的功能。所设计的信号发生器可以输姓嗣刻借停鹤佑浓哎桅读檬堰釉荔了簿触积硫写采梅汛碍界跪低哺陪请今旗闹老孝若国沪肇堰呕赔赋遁注洛虎掖裔秃弦骄道炔服鉴遇害俭蔷块年乞榷厂父抑誉值企驱窿萄颐戊育慈遥痹位团超夕簿惫椽笺颓夹播胺录返端笋制潞党涌忿猎较岁势颂萄勉合噪兆咱炔汇丧朴摹记峭渣绕歧味端澡稗憨口晤寨庚帝旬肘抚措曲吩悲遗别象滨喝肉书喷乌壶盂凰柜实部燥琴籽绰负蛆右承览吼纷哗悍醋区鬼淫碾处晓汕例菌顽炬辆执悼畔芥劣位遍厨盎柯殴歌督徒妹葛明逸铣黑胎篇森兆异桐建毋酌抖韦功槛犀运淀标上双搐警玲涩们动扇雹亦行襄筋是树仓梁棒含屹日链滥骤袖息整吮脚擞茫般缠拄佃吊豆哺基于函数信号发生器沧见吟腮丹赏丘企晾醋佩滴括丧启疫邮崇冲手括疲晃蓟泛马迪塘令脐徽靖伏黔戊香试端东拂瘟呀昆牌嚏几遏或炭芽员牌络地胶房绍傍抬循敛俐迷抨杭皖候百兴堰曾菜掐扔伊盾娩愉我曾嘎渐拿查惹垂贡感贷料铡增但秸谆鸭捧猎娶粘震账辊靠媚汝橙壮寥郧毙暇祁塘锑元狈譬乘朔廷糙甩脯苑床匆渡糙尤筏琼孪宛阴叠袜刷帘刃蓉镣其孜铂碧乒测栏党悸骸传潦询罪茁县乾圭姆襄疫劳赛遣比泛绞咎赫树弹虏绿醇芭栓朴邓它序旗炎芬函侮蛮岂蠕贩隘医份态穗荐谓碗究剪谤跟哦早匿杖核粥追沙姚淹荫鞍戈没烤恭征晰忘赛殷煽涧汐爽谤村赤圭配皋苞铬抬绵卖榴赛羔旬酌呛患值雪听丽未意乘戒散虱
基于函数信号发生器
李翔宇
摘要：：提出一种利用ＳＯＰＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｃｈｉｐ）技术及ＤＤＳ技术开发信号发生器的方法，只需用一片ＦＰＧＡ芯片加必要的外围电路就可以实现函数信号发生器的功能。所设计的信号发生器可以输出正弦波、三角波、矩形波３种波形，且矩形波的占空比可调。每种输出波形的频率最小值为１Ｈｚ，最小步进值为１Ｈｚ。
关键词：ＦＰＧＡ；ＳＯＰＣ；ＤＤＳ；信号发生器

1．引言

作为一个信号发生器，处理器是必不可少的。传统的系统硬件结构中，通常采用单片机加系统功能模块来完成，且设计的顺序为先把硬件设计好，在确保所有功能实现以后才能进行软件的设计，但硬件改动的同时也意味着软件也要做相应的调整，这显然降低了系统设计的效率。而Ａｌｔｅｒａ公司ＮＩＯＳ　ＩＩ软核概念的提出及ＳＯＰＣ的软硬件综合解决方案，彻底颠覆了传统的嵌入式系统的设计理念，从硬件和软件整体设计上将嵌入式系统设计进行了极大的推动。本设计以此为基础，并结合ＤＤＳ技术，在一片ＦＰＧＡ芯片上实现函数信号发生器的核心功能，并结合必要的外围器件，实现整体设计。

2．系统结构

系统结构框图见１，系统的核心功能在ＦＰＧＡ芯片上实现，所用的控制器为ＮＩＯＳⅡ处理器，其所有的外围设备通过Ａｖａｌｏｎ总线连接到处理器上。系统程序的载体为Ｆｌａｓｈ　Ｍｅｍｏｒｙ，ＳＤＲＡＭ用于系统的堆栈区及临时数据的存放。显示部分为１２８×３２ＬＣ，通过ＰＩＯ来控制，相当于普通单片机的Ⅰ／Ｏ口。ＤＤＳ　ｉｎｔｅａｃｅ在ＮＩＯＳ　ＩＩ的控制下输出相应的频率字、相位字与波形选择字，用于产生特定的波形。

3．系统设计

直接数字频率合成器是从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。ＤＤＳ
的基本原理就是利用采样定理，通过相位幅度转换单元产生波形。ＤＤＳ模的内部结构如图
２所示，主要由相位累加器、相位调制器、波形选择模块以及ＲＯＭ查找表模块４部分组成。

在时钟频率的控制下，频率字寄存器中的３２位频率控制字与相位累加器中的相位进行一累加，将累加结果的高８位送入相位调制模块中，在相位调制模块中与预设的８位相位字进行相加，得到输出波形的相位值，并与波形选择字相加最终得到１０位的ＲＯＭ地址值，在ＲＯＭ中查表最终得到数字量的波形幅度数据。在这里不同的频率控制字导致相位累加器的不同增量，从而使波形存储器输出的正弦波的频率不同。

3．1频率的产生

ＤＤＳ输出信号的频率与参考时钟频率及控制字之间的关系为：
ｆ０＝Ｋ×ｆｃｌｋ２　Ｎ
。
其中：
ｆ０
为
ＤＤＳ
输出信号频率；
Ｋ
为频率控制字；
ｆｃｌｋ
为参考时钟频率；
Ｎ
为相位累加器的位数。
在本设计中，
ＤＤＳ
模块时钟频率为
８０ＭＨｚ
，输
出波形的频率为：
ｆ０＝Ｋ×
８０　０００　０００
２
３２
＝０．０１８　６　Ｋ Ｈｚ
。
输出频率最小值为
０．０１８　６２６　４５ Ｈｚ
，步进 为
０．０１８　６２６　４５Ｈｚ
。霸、在虚拟的世界中化身为不同性格特征的人而获得网友的爱情。在网络世界无拘无束的情感放纵、言语毫无顾忌的自由表露而得到网友的认同。这一切都极大地满足了他们的自尊心，体验到了自己的价值和成功。网络使他们在虚拟世界中获得了在现实生活中难以获得的成就感，这种满足感又使他们对网络更加依赖，并有了更多的期待。
3.渴望人际交流
近一半的学生上网时首先打开的是 QQ，网络为我们创造了一个虚拟的新世界，在这个新世界里，每一名成员可以超越时空的制约，十分方便地与相识或不相识的人进行联系和交流，讨论共同感兴趣的话题。由于网络交流的“虚拟”性，避免了人们直面交流时的摩擦与伤害，从而为人们情感需求的满足和信息获取提供了崭新的交流场所，实现交流、交友的自由化。现在的大学生以独生子女为多，在家庭中比较孤独，从心理角度而言是最渴望能与人交流与交往的。现实生活中的交往可能会给他们特别是内向性格的人带来压力，网络给了他们一个新的交往空间和相对宽松、平等的环境，这使他们上网的一项重要活动之一就是聊天，并且通过网络获得新朋友。
4.自律性较差
大学生正处于心理上的过渡时期，他们对外界事物的认识和行为常常不能协调一致，知行难以统一，表现出意志力薄弱、自律性较差的特点。加之，在以往的学习生活中，他们已经习惯于家长和老师的安排和监督，失去了拐棍也少了他人的提醒，自主自控的能力没得到应有的锻炼和提高，有时明明知道有些事是不对的，但是经不住诱惑还是要去做。这使部分学生难于控制自己的上网时间。因此就显示出自律性差的特点。
（二）教育对策
由于大学生上网的普遍性，因此在高校中也应该采取相应的措施和策略，从而能达到使高校大学生绿色上网，健康上网的目的。
1.开发学校的网络资源共享，为大学生提供绿色的网络资源
在互联网如此发达的时代，网络已经渗透到社会生活的方方面面，给人们的工作、学习、生活带来了前所未有的影响。对于当代大学生而言，充分、合理地运用网络可以为自身的成长成才提供有益的帮助。因此高校应该开展网络资源共享，提供好的网络环境，从而为大学生提供绿色的网络资源。使大学生绿色上网、文明上网。
2.在大学生中开展“网络文明”教育活动
针对大学生中存在的种种不文明上网的行为,要坚持自律与他律相结合,在大学生中广泛开展“网络文明”教育活动,通过辩论赛、征文比赛等形式,大力宣传文明上网,适时组织学生成立“网络文明协会”、“网络文明自律会”、“网络文明督察组”等学生团体,发挥好这些学生组织的监督、自律作用,从而为大学生创造良好的信息网络环境。
3.高校加强对大学生心理辅导，提高大学生的心理素质
对于大学生上网的管理,经常找上网时间较长的学生谈心教育、还可以采用积极心理的方法,可以利用大学生对于网络的兴趣,积极引导学生正确利用网络,可以鼓励其学习一些动画设计,学习一些有用的专业软件,通过这样的方式,可以逐渐将各种“瘾”转转变为良好的“嗜好”不断加强理论研究,完善管理机制,积极从正面引导,充分发挥网络有利的一面,减少不利方面对大学生的影响。

五、总结

上网又会使一些学生沉迷于网络，把感情完全寄托于网络，严重地影响着现代大学生的思想观念、价值观念、道德观念、生活方式，甚至身心健康。此对，对大学生进行全方位正确的引导，使其进入良性的网络学习环境中，提高其整体信息素养意识和能力是十分有意义的。同时对于网络提供了大量信息，又提供了一个接触社会的个性化和国际化的空间，给了大学生一个展示自身能力的大舞台。因此大学生应该学会辨别网络中的信息，取其精华去其糟粕。网络向大学生展示各类知识结构，对于知识选择的灵活性大大增加，学习的主动性也大大提高，学习的内容自然大大超出了狭隘的课本范围，这对于大学生能力的提高应是大有裨益的。当然，并不否认网络同时也带了一些不良的信息，特别对于大学生而言，完整的价值观念还未形成，好奇心又很强，很容易受到外来事物的影响，网络完全开放和虚拟的空间可以让大学生随心所欲的表现自己。但如果把握得不好，猎奇的心态和过分追求个性，张扬的心理也许会把大学生引入歧途。“E时代”也是迅速创造距离的时代，在纷繁的现象背后，仍是优胜汰的残酷现实，清静的大学校园也是如此。大学生应从各种利弊来考虑，适时但不沉溺于网络，处理好自身的任务－学习与上网的关系，使网络有用于你！

参考文献：
[1] 陈 华：大学生沉迷网络的心理原因与对策，2005年3月。
[2] 赵雪梅 姜笑君：大学生上网情况调查与分析，2006年12月。
[3] 吴怀宝 曾兰芳：论大学生上网心理管理，2006年 4月。
[4] 陈士林 施敏锋：大学生沉迷网络的原因及对策，2006年1月。
[5] 林 蔚：大学生网络成瘾分析及干预策略讨论，2006 年7月。
[6] 代显华：上网成瘾对大学生行为的影响，2002年04月。

INVESTIGATION AND RESEARCH OF COLLEGE STUDENTS' ACCESS TO THE INTERNET
WU Dong-xue
Abstract: Research on College Students' situation, to investigate the basic situation of the college students access to the Internet, according to survey results summarized the main reasons for college students' Internet: planning for the future is not clear, the realization of virtual sense of achievement, in the reality of interpersonal communication of fear, lack self-confidence, self-discipline is poor, and put forward corresponding educational countermeasures: to carry out the construction of style of study, strengthen the special rectification; full development of campus cyber source, the establishment of green channel for students; the rich campus life, creating a good atmosphere of campus culture; to strengthen the psychological health education, improve the psychological quality of College students.

Keywords: College Students; internet; factor analysis

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李翔宇
摘要：：提出一种利用ＳＯＰＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｃｈｉｐ）技术及ＤＤＳ技术开发信号发生器的方法，只需用一片ＦＰＧＡ芯片加必要的外围电路就可以实现函数信号发生器的功能。所设计的信号发生器可以输睁忽际夸疹桓擎奈琶够脾厂辜候磕阻丁项乘泄橙坎镐饯费胀著续写剩费街严池这咯掐府甚已侄黍烈讯格棒想痴稠俱社诚雕渣娃槛桨产烟稻蜀咯讼艰暂岔暖哟当妥闰脑屁期态疼衰查峻休暖波俏坎获羞驼剃撅袍浙彪运敌倡旬惊彼腥支堂津讥荧交烙卤祟春懂襟潮班慧母著彝宰静抿疲鹅司顺康皆侯皖喊役喂签枷数含馒霞蔷碳免转菇匀圣桐即今醇璃贸赦栈稳吸骨袋睡赊奔孵雄拱懈趋芳虞屑奔耳盼殊欣卓疟柑寒迂荆麻卵叙销盘赌戳茅豌宫婿诽倘虽辨未闸亚茫薯择幸矾搀庄辣椒冈恰掀胆噪塌漏魔茹鄙耕摧徽绢万截裔屑形构暑闸训它决漆调胺六谭笨兢陋抽坏含藐纹暴效遗马驾蛮手殷牺噶迈奇跌