基于JESD204B接口的波形产生FPGA设计
电子技术应用
付然，孙晨阳，刘芳，杜思航，马瑞山
中国电子科技集团公司第五十八研究所
摘要： 提出了一种基于JESD204B接口的波形产生的FPGA设计方案，该设计主要由FPGA、DAC、DDR3以及网口芯片组成，实现产生双通道、频率范围为2 GHz～3.5 GHz的中频信号。FPGA与DAC由高速串行接口JESD204B进行连接，实现双通道的波形产生、数字上变频及数模转换，网口芯片与DDR3用于传输和存储一些特殊数字波形。详细介绍了JESD204B接口时钟同步、DDS信号发生器、数字波形接收、缓存和发送等关键功能的设计。最后通过频谱分析仪抓捕DAC输出的中频信号验证了FPGA设计的可靠性。
中圖分類號(hào)：TN710 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234746
中文引用格式： 付然，孫晨陽(yáng)，劉芳，等. 基于JESD204B接口的波形產(chǎn)生FPGA設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(7)：103-106.
英文引用格式： Fu Ran，Sun Chenyang，Liu Fang，et al. FPGA design for waveform generation based on JESD204B interface[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(7)：103-106.
中文引用格式： 付然，孫晨陽(yáng)，劉芳，等. 基于JESD204B接口的波形產(chǎn)生FPGA設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(7)：103-106.
英文引用格式： Fu Ran，Sun Chenyang，Liu Fang，et al. FPGA design for waveform generation based on JESD204B interface[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(7)：103-106.
FPGA design for waveform generation based on JESD204B interface
Fu Ran，Sun Chenyang，Liu Fang，Du Sihang，Ma Ruishan
The 58th Institute of China Electronics Technology Corporation
Abstract： An FPGA design for waveform generation based on JESD204B interface is introduced. This design mainly consists of FPGA, DAC, DDR3 and network chips, and realizes the generation of intermediate frequency signals with dual channel frequency range of 2 GHz to 3.5 GHz. FPGA and DAC are linked through high-speed serial interface JESD204B, realizing waveform generation, digital up-conversion and analog conversion, network chips and DDR3 are used for transmitting and storing special waveforms. The article provides a detailed introduction to key technologies such as JESD204B interface clock synchronization design, DDS signal generator, digital waveform reception, storage, and transmission. Finally, the reliability of the FPGA design is verified by the intermediate frequency signal captured by the DAC output through a spectrum analyzer.
Key words : JESD204B；high speed serial transmission；UDP protocol；RGMII interface
引言
波形發(fā)生器是測(cè)試系統(tǒng)中常用的信號(hào)源，更高的采樣率、通道間同步精度以及通道定時(shí)能力一直是波形發(fā)生器的發(fā)展方向［1］。作為核心器件的 DAC［2］目前廣泛采用 JESD204B 接口以適應(yīng)高采樣率所對(duì)應(yīng)的高數(shù)據(jù)速率。JESD204B的物理層基于SerDes架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度，精簡(jiǎn)PCB 布局布線，擴(kuò)展能力強(qiáng)等。本文利用 FPGA 的硬件可編程、運(yùn)行速度快、穩(wěn)定可靠、高速收發(fā)器支持JESD204B 協(xié)議的特點(diǎn)［3］，將FPGA與DAC 結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)雙通道發(fā)射信號(hào)的波形產(chǎn)生、數(shù)字上變頻及數(shù)模轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生2路頻率范圍為2 GHz~3.5 GHz的中頻信號(hào)。
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作者信息：
付然，孫晨陽(yáng)，劉芳，杜思航，馬瑞山
（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇 無(wú)錫210000）
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