Şirketimiz bünyesinde tamamen yerli ve özgün olarak geliştirilen TRUE-ARTDAC7 FPGA geliştirme kartını kullanılarak VHDL ile sinüs, kare, üçgen ve testere dişi dalga üretim uygulaması gerçekleştirilmiştir.

Uygulama kapsamında öncelikle analog dalga şekillerinin FPGA üzerinde nasıl oluşturulabileceği ele alınmıştır. FPGA içerisinde dalga şekillerine ait 14 bitlik sayısal örnekler oluşturulmuş, bu veriler karta doğrudan bağlanan iki adet AD9767 Tabanlı DAC modülü aracılığıyla analog gerilim sinyallerine dönüştürülmüştür.

Vivado tasarım ortamında oluşturulan VHDL projesi içerisinde giriş ve çıkış sinyallerinin tanımlanması, kart üzerinde bulunan 100 MHz sistem saatinden 1 MHz DAC saatinin elde edilmesi, DDS faz akümülatörü yapısının oluşturulması ve yaklaşık 1 kHz frekansındaki dalga şekillerinin üretilmesi adım adım açıklanmıştır.

Kare dalga, minimum ve maksimum sayısal seviyeler arasında geçiş yapılarak; üçgen dalga, doğrusal olarak artan ve azalan örnek değerleri kullanılarak; testere dişi dalga, doğrusal olarak artıp maksimum değere ulaştığında başlangıç seviyesine dönen örnekler yardımıyla oluşturulmuştur. Sinüs dalgası ise bir tam periyodu temsil eden 256 adet 14 bitlik örnek değerinin LUT yapısı içerisinde saklanması ve sırasıyla okunmasıyla elde edilmiştir.

Hazırlanan VHDL tasarımının sentez ve bitstream oluşturma aşamalarının ardından uygulama TRUE-ARTDAC7 FPGA geliştirme kartına yüklenerek gerçek donanım üzerinde test edilmiştir. FPGA içerisinde oluşturulan sayısal örnekler, iki adet çift kanallı DAC modülü üzerinden dört bağımsız analog çıkışa dönüştürülmüş ve dört kanallı osiloskop üzerinde eş zamanlı olarak görüntülenmiştir.

Osiloskobun birinci kanalında kare, ikinci kanalında üçgen, üçüncü kanalında sinüs ve dördüncü kanalında testere dişi dalga gözlemlenmiştir. Tüm dalga şekilleri yaklaşık 1 kHz frekansında ve birbirleriyle senkronize olarak üretilmiştir.

Bu uygulama ile FPGA tabanlı dalga üretimi, sayısal örneklerin DAC modüllerine aktarılması, DDS faz akümülatörü kullanımı, LUT tabanlı sinüs üretimi ve FPGA ile analog sistemler arasındaki ilişkinin uygulamalı olarak anlaşılması amaçlanmıştır.

Video, FPGA, VHDL ve dijital-analog dönüşüm alanında çalışmaya başlayan kullanıcıların temel sinyal üretim süreçlerini gerçek donanım üzerinde öğrenebilecekleri şekilde hazırlanmıştır.

True İnovasyon şirketi olarak elektronik tasarım, gömülü sistemler, FPGA teknolojileri, sayısal sinyal işleme ve ürün geliştirme alanlarındaki eğitim ve Ar-Ge çalışmalarımıza devam ediyoruz.