基于嵌入式的长时间高速率任意波形模拟器研究

蒋哲伦 刘雨佶 陈伟 王慧源 陈弈书 顾瑞冲

摘   要：在水声学实验中，不仅需要正弦波、方波等常规信号，也常常需要用到一些非常规信号，我们设计的基于嵌入式的长时间、高速率的任意波形模拟器可以很好地满足水聲学实验的需求。文章以ARM内核的S3C2440作为主体控制芯片，以SD卡存储器作为波形存储设备设计了一款任意波形模拟器，在PC机上使用Matlab仿真出需要的波形数据，并将其存储到SD卡中，然后在仪器上对波形的输出进行控制操作。

关键词：任意波形模拟器;嵌入式操作系统;Matlab;S3C2440

随着计算机微电子技术的不断发展，各种复杂信号层出不穷[1]，因此，在教学和科研中对高精度、高采样率信号源的需求与日俱增[2]。作为水声工程专业的学生，在进行水声学的学习中发现，水声学研究中需要接触很多非常规信号，而传统的信号发生器输出的波形有限，很难满足部分实验对复杂信号的需求。因此，设计一台不仅能生成标准的正弦波、方波等通用信号，还能够输出各种水声学中所需要的各种非常规的信号的任意波形模拟器，对水声学研究有着很重要的意义。

本文设计的任意波形模拟器以ARM内核的S3C2440作为主体控制芯片，能够平稳输出PC机上仿真的波形信号。具有价格便宜、操作简单、携带方便的特点，能够满足绝大多数实验对于信号源的需求[3]。

1    设计思路

1.1  总体设计框架

本次项目设计的基于嵌入式的长时间、高速率任意波形模拟器的总体框架（见图1），主要分为硬件平台部分和软件平台部分两大部分。……