3 数控系统仿真与调试
本文选用Mentor公司的Modelsim HDL仿真软件和Xilinx公司的Chipscope FPGA片上逻辑分析仪对系统软件和硬件进行了实际仿真,通过Xilinx ISE开发环境中生成的测试激励文件Testbench,可以无缝连接Modelsim仿真工具,测试结果满足系统要求。
图8为Modelsim仿真的冷源定标和AGC值存储部分波形图。
Modelsim仿真有2种激励输入方式,一种是传统的波形输入,另一种是通过编写代码,对输入产生预定的激励,这种方式能够产生更为复杂的激励,提供更高的功能覆盖率,并且可移植性更好,验证速度更快[5]。 本文设计了一个对整个FPGA模块进行测试的Testbench,模仿了A/D芯片采集的数据,可以验证定标过程中生成AGC调整值的准确性和存储器读写科学数据和定标数据的准确性。冷源定标过程中,程序首先为多路选择器提供地址信号addrch和addrte,依次对接收机10个通道进行数据采集。当冷源输出adout小于3.3 V,转换为步长即2A7E时, 程序将逐步减小AGC调整值,并通过D/A片选信号csa和csb送入D/A转换器,直到冷源输出高于2A7E时,将冷源定标输出和AGC调整值存入RAM中。结果表明,FPGA各模块工作正常,符合设计要求。 本文结合微波辐射计工程实现的要求,讨论了微波辐射计的数据处理与控制系统的原理,并采用现场可编程门阵列(FPGA)实现了该数控系统的硬件设计和FPGA模块设计,进行了部分模块的功能仿真和时序仿真,通过了系统调试仿真验证,达到了设备小型化的设计目的;同时,采用FPGA进行设计,提高了程序的可移植性,并通过了可靠性和稳定性的分析设计,从而能够有效保证系统稳定可靠地工作。 |