CPLD可编程数字信号发生器实验
一、实验目的
1．熟悉各种时钟信号的特点及波形
2．熟悉各种数字信号的特点及波形
二、实验电路的工作原理
（一）、CPLD可编程模块二电路的功能及电路组成
图1-1是CPLD可编程模块的电路图。
CPLD可编程模块（芯片位号：U101）用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM7128(或者是Xilinx公司的XC95108)、下载接口电路（J101）和一块晶振（JZ101）组成。晶振用来产生16.384MHz系统内的主时钟。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，才可通过CPLD可编程器件的二次开发（本实验箱提供专门的开发模块）生成这些信号，理论联系实践，提高实际操作能力。
（二）、各种信号的功用及波形
1．83脚输入16.384MHz主时钟，方波。由晶振JZ101产生的16.384MHz时钟，经电阻R111，从83脚送入U101进行整形，然后分频、产生各种信号输出。
2．16脚，输出2.048MHz时钟，方波。
3．74脚，输出1.024MHz时钟，方波。
4．49脚，输出64KHz时钟，方波。
5．75脚，输出32KHz时钟，方波。
6．76脚，输出16KHz时钟，方波。
7. 48脚，输出32KHz伪随机码。
8. 79脚，输出2KHz伪随机码。
9. 50脚，输出8KHz的窄脉冲同步信号，供PCM（一）编码模块用（时隙可变）。
10．51脚，输出8KHz的窄脉冲同步信号，供PCM（二）编码模块用（时隙可变）。
8KHz的窄脉冲同步信号,可通过编程来改变它们的时序和脉冲宽度，学生可通过薄膜键盘选择，供PCM（一）模块、PCM（二）模块使用
电原理示意图见如图1－1所示，由CPLD芯片U101、下载接口电路J101、一块晶振JZ101及外围一些电容电阻组成（有兴趣的同学，可以到网上搜索相关原器件的详细资料）。
注：本实验平台中所有数字信号都是由同一个信号源JZ101分频产生，所以频率相同或者频率成倍数关系的数字信号，都有相对固定的相位关系。
图1-1 CPLD可编程模块电路图
三、实验内容
1．熟悉CPLD可编程数字信号发生器各测量点信号波形。
2．查阅CPLD可编程技术的相关资料，了解这些信号产生的方法。
四、实验步骤
1．打开电源总开关，电源指示灯亮，系统开始工作。
2．用示波器测出下面所列各测量点波形，并对每一测量点的波形加以分析。GND为接地点，测量各点波形时示波器探头的地线夹子应先接地。
各测量点波形如图1－2所示，具体说明如下：
以下信号均由CPLD可编程器件EPM7128芯片编程产生并送往各测量点。
TP301：1024KHz的时钟信号，作为PSK调制模块中产生载频信号用。
TP901：32KHz的时钟信号，作为FSK调制模块中产生载频信号用。
TP602：方波信号，作为抽样定理模块中抽样时钟用。可由薄膜键盘选择“抽样定理模块”中不同的抽样时钟信号（默认为2KHz方波）。
TP503: 8KHz的窄脉冲同步信号,可通过薄膜键盘选择不同时隙。
测量时将示波器通道1的探头放在TP509上（固定0时隙和脉冲宽度），将通道2的探头放在TP503上，调整通道1为触发通道，通过薄膜键盘选择“PCM编译码模块”中不同选项，对比两路波形可以看到8KHz的窄脉冲同步信号不同的时序关系和脉冲宽度。
TP110： 15位的伪随机序列码，码元速率为32Kb/S，码型为111100010011010，可对比TP901的32KHz的时钟信号读出它的码型序列。该波形用来输岀到PSK调制等模块单元，作为数字基带信号。
TP905：K901开关1-2连，15位的伪随机序列码，码元速率为2Kb/S，码型为111100010011010，可对比TP001的2KHz的时钟信号读出它的码型序列。该波形用来输岀到FSK调制模块单元，作为FSK调制的数字基带信号（默认2KHz PN），也可通过薄膜键盘选择2KHz方波。
本实验平台中CPLD可编程器件EPM7128芯片产生的信号还有很多，学生可在以后实验过程中逐步遇到。
图1-2 CPLD可编程模块产生的部分信号波形示意图
五、实验报告要求
1．分析各种时钟信号及数字信号产生的方法，叙述其功用。
2．画出各种时钟信号及数字信号的波形
3．了解CPLD可编程技术方面的知识。
