基于FPGA的2M误码测试仪系统的设计方案

　　3 系统软件设计

　　在对系统软件进行设计时，可将误码测试系统的功能分为各个功能模块，然后用VHDL语言编程实现FPGA芯片内部各个功能模块的硬件逻辑，最后整合完成设计。本误码测试系统的FP－GA内核中的功能模块有时钟分配模块、序列发送模块、序列接收模块、LCM控制模块、I2C控制模块、RC232串口控制模块、键盘消抖及扫描处理模块、总控制模块等。FPGA内核中各个模块之间的相互关系如图5所示。

　3．1 键盘处理模块

　　本系统中的键盘处理模块包括按键的消抖和键盘的扫描处理。由于键盘模块的设计直接和用户的输入控制相关，用户的一切控制结果都和按键输入相对应，所以可将总控制模块和按键处理模块放在一起考虑。

　　3．2 时钟电路

　　时钟是整个系统设计中重要的一环。序列发送、序列接收、对E2PROM模块的读与写、串口通信的波特率以及LCD显示等都离不开时钟信号的控制，这就需要系统内有一个基准的时钟模块来提供所需要的时钟信号。时钟模块可由锁相环和分频器模块构成。通过对QuartusⅡ中mega-function模块 ALTPLL的定制可生成PLL，inclk0是外部有源晶振提供给FPGA的clk0引脚的16 MHz时钟，可经过PLL产生C0、C1两个时钟信号，其中C0是inclk0的2倍，为32 MHz，可作为序列接收模块中对测试码进行采样的采样时钟。而C1是inclk0的3倍，为48 MHz，设计时可将C1信号送入分频电路获得2 MHz时钟，作为序列发生器的时钟；也可将C1信号经分频电路获得1 MHz时钟，作为I2C控制模块的读／写及键盘模块的时钟信号；当C1信号送入UART控制模块和LCM控制模块后，可通过各自模块内部的分频电路获得所需要的时钟。图6所示的PLL模块中方框内表格中的各项内容分别表示信号名称、信号倍率、信号相位及占空比。