本申請涉及波形生成，特別是涉及一種基于fpga的波形發(fā)生電路及波形發(fā)生方法。

背景技術(shù)：

1、打印頭是打印機中的一個核心組件，負(fù)責(zé)將電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為物理形式的打印輸出。在現(xiàn)有技術(shù)中，打印頭波形的生成通常依賴于專用的硬件電路，缺乏靈活性和可編程性。此外，不同類型的打印頭需要不同的波形生成電路，增加了開發(fā)和生產(chǎn)成本。隨著打印技術(shù)的不斷進步和多樣化需求的增長，市場迫切需要一種能夠靈活配置、高效輸出多種波形模式的通用波形發(fā)生器。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種基于fpga的波形發(fā)生電路及波形發(fā)生方法，能夠通過靈活配置，實現(xiàn)不同類型打印頭波形的生成。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于fpga的波形發(fā)生電路，包括：現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；現(xiàn)場可編程門陣列中包括內(nèi)存訪問模塊、選擇模塊、控制模塊和波形生成模塊。

4、內(nèi)存訪問模塊，用于訪問內(nèi)存以獲取自定義波形對應(yīng)的配置信息和數(shù)據(jù)信息，并將配置信息和數(shù)據(jù)信息發(fā)送給選擇模塊、控制模塊和波形生成模塊。

5、選擇模塊，用于根據(jù)內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成選擇信號，以選擇控制模塊生成的控制信號。

6、控制模塊，用于根據(jù)選擇模塊的選擇信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成控制信號，以控制波形生成模塊的輸出。

7、波形生成模塊，用于根據(jù)控制模塊的控制信號和數(shù)據(jù)信息，輸出自定義波形數(shù)字信號。

8、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，用于根據(jù)自定義波形數(shù)字信號，輸出自定義波形。

9、可選地，選擇信號包括：選擇模塊時鐘信號、選擇模塊鎖存信號和選擇模塊數(shù)據(jù)信號；控制信號包括：控制模塊時鐘信號、控制模塊鎖存信號和控制模塊數(shù)據(jù)信號。

10、可選地，配置信息包括：時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)和等待時間；數(shù)據(jù)信息包括選擇模塊數(shù)據(jù)信號、控制模塊數(shù)據(jù)信號、波形數(shù)組、電壓數(shù)組和時間數(shù)組。

11、可選地，根據(jù)內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成選擇信號，具體包括以下步驟：

12、以內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號作為選擇模塊的啟動信號。

13、通過選擇模塊，根據(jù)時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)、等待時間和選擇模塊數(shù)據(jù)信號，生成選擇信號。

14、可選地，根據(jù)選擇模塊的選擇信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成控制信號，具體包括以下步驟：

15、以選擇信號中的選擇模塊鎖存信號的取反值，作為控制模塊的啟動信號。

16、通過控制模塊，根據(jù)時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)、等待時間和控制模塊數(shù)據(jù)信號，生成控制信號。

17、可選地，根據(jù)控制模塊的控制信號和數(shù)據(jù)信息，輸出自定義波形數(shù)字信號，具體包括以下步驟：

18、以控制信號中的控制模塊鎖存信號的取反值，作為波形生成模塊的啟動信號。

19、通過波形生成模塊，根據(jù)波形數(shù)組、電壓數(shù)組和時間數(shù)組，輸出自定義波形數(shù)字信號。

20、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于fpga的波形發(fā)生方法，包括以下步驟：

21、通過內(nèi)存訪問模塊訪問內(nèi)存以獲取自定義波形對應(yīng)的配置信息和數(shù)據(jù)信息，并將配置信息和數(shù)據(jù)信息發(fā)送給選擇模塊、控制模塊和波形生成模塊。

22、通過選擇模塊根據(jù)內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成選擇信號，以選擇控制模塊生成的控制信號。

23、通過控制模塊根據(jù)選擇模塊的選擇信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成控制信號，以控制波形生成模塊的輸出。

24、通過波形生成模塊根據(jù)控制模塊的控制信號和數(shù)據(jù)信息，輸出自定義波形數(shù)字信號。

25、通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片根據(jù)自定義波形數(shù)字信號，輸出自定義波形。

26、可選地，配置信息包括：時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)和等待時間；數(shù)據(jù)信息包括選擇模塊數(shù)據(jù)信號、控制模塊數(shù)據(jù)信號、波形數(shù)組、電壓數(shù)組和時間數(shù)組。

27、通過選擇模塊根據(jù)內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成選擇信號，以選擇控制模塊生成的控制信號，具體包括以下步驟：

28、以內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號作為選擇模塊的啟動信號。

29、通過選擇模塊，根據(jù)時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)、等待時間和選擇模塊數(shù)據(jù)信號，生成選擇信號；選擇信號包括：選擇模塊時鐘信號、選擇模塊鎖存信號和選擇模塊數(shù)據(jù)信號。

30、可選地，通過控制模塊根據(jù)選擇模塊的選擇信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成控制信號，以控制波形生成模塊的輸出，具體包括以下步驟：

31、以選擇信號中的選擇模塊鎖存信號的取反值，作為控制模塊的啟動信號。

32、通過控制模塊，根據(jù)時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)、等待時間和控制模塊數(shù)據(jù)信號，生成控制信號；控制信號包括：控制模塊時鐘信號、控制模塊鎖存信號和控制模塊數(shù)據(jù)信號。

33、可選地，通過波形生成模塊根據(jù)控制模塊的控制信號和數(shù)據(jù)信息，輸出自定義波形數(shù)字信號，具體包括以下步驟：

34、以控制信號中的控制模塊鎖存信號的取反值，作為波形生成模塊的啟動信號。

35、通過波形生成模塊，根據(jù)波形數(shù)組、電壓數(shù)組和時間數(shù)組，輸出自定義波形數(shù)字信號。

36、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請公開了以下技術(shù)效果：

37、本申請?zhí)峁┝艘环N基于fpga的波形發(fā)生電路及波形發(fā)生方法，該波形發(fā)生電路中包括現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；在現(xiàn)場可編程門陣列中，通過內(nèi)存訪問模塊訪問內(nèi)存以獲取自定義波形對應(yīng)的配置信息和數(shù)據(jù)信息；通過選擇模塊根據(jù)內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成選擇信號，以選擇控制模塊生成的控制信號，通過控制模塊根據(jù)選擇模塊的選擇信號、配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成控制信號，以控制波形生成模塊的輸出，再通過波形生成模塊根據(jù)控制模塊的控制信號和數(shù)據(jù)信息，輸出自定義波形數(shù)字信號，最后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片根據(jù)自定義波形數(shù)字信號，輸出自定義波形；本申請通過上述電路結(jié)構(gòu)，使用fpga替代專用硬件電路，降低了生產(chǎn)和開發(fā)成本，還可以通過修改內(nèi)存中的配置信息，實現(xiàn)不同類型打印頭波形的生成；只需要通過編程更新fpga的程序即可適應(yīng)新型打印頭的波形需求，更新?lián)Q代簡單。

技術(shù)特征：

1.一種基于fpga的波形發(fā)生電路，其特征在于，包括：現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；所述現(xiàn)場可編程門陣列中包括內(nèi)存訪問模塊、選擇模塊、控制模塊和波形生成模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fpga的波形發(fā)生電路，其特征在于，所述選擇信號包括：選擇模塊時鐘信號、選擇模塊鎖存信號和選擇模塊數(shù)據(jù)信號；所述控制信號包括：控制模塊時鐘信號、控制模塊鎖存信號和控制模塊數(shù)據(jù)信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于fpga的波形發(fā)生電路，其特征在于，所述配置信息包括：時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)和等待時間；所述數(shù)據(jù)信息包括選擇模塊數(shù)據(jù)信號、控制模塊數(shù)據(jù)信號、波形數(shù)組、電壓數(shù)組和時間數(shù)組。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于fpga的波形發(fā)生電路，其特征在于，根據(jù)所述內(nèi)存訪問模塊的讀內(nèi)存結(jié)束信號、所述配置信息和所述數(shù)據(jù)信息，生成選擇信號，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于fpga的波形發(fā)生電路，其特征在于，根據(jù)所述選擇模塊的選擇信號、所述配置信息和所述數(shù)據(jù)信息，生成控制信號，具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于fpga的波形發(fā)生電路，其特征在于，根據(jù)所述控制模塊的控制信號和所述數(shù)據(jù)信息，輸出自定義波形數(shù)字信號，具體包括：

7.一種基于fpga的波形發(fā)生方法，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于fpga的波形發(fā)生方法，其特征在于，所述配置信息包括：時鐘脈沖個數(shù)、波形輸出次數(shù)和等待時間；所述數(shù)據(jù)信息包括選擇模塊數(shù)據(jù)信號、控制模塊數(shù)據(jù)信號、波形數(shù)組、電壓數(shù)組和時間數(shù)組；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于fpga的波形發(fā)生方法，其特征在于，通過控制模塊根據(jù)所述選擇模塊的選擇信號、所述配置信息和所述數(shù)據(jù)信息，生成控制信號，以控制所述波形生成模塊的輸出，具體包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于fpga的波形發(fā)生方法，其特征在于，通過波形生成模塊根據(jù)所述控制模塊的控制信號和所述數(shù)據(jù)信息，輸出自定義波形數(shù)字信號，具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種基于FPGA的波形發(fā)生電路及波形發(fā)生方法，涉及波形生成技術(shù)領(lǐng)域，該波形發(fā)生電路中包括現(xiàn)場可編程門陣列和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；在現(xiàn)場可編程門陣列中，通過內(nèi)存訪問模塊訪問內(nèi)存以獲取自定義波形對應(yīng)的配置信息和數(shù)據(jù)信息；通過選擇模塊和控制模塊依次根據(jù)配置信息和數(shù)據(jù)信息，生成選擇信號和控制信號，以控制波形生成模塊的輸出，再通過波形生成模塊根據(jù)數(shù)據(jù)信息輸出自定義波形數(shù)字信號，最后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片根據(jù)自定義波形數(shù)字信號，輸出自定義波形；本申請使用FPGA替代專用硬件電路，降低了生產(chǎn)和開發(fā)成本，還可以通過修改內(nèi)存中的配置信息，實現(xiàn)不同類型打印頭波形的生成，更新?lián)Q代簡單。

技術(shù)研發(fā)人員：羅秋明,雷焰明,吳坤忠,鐘毅文,魏軒
受保護的技術(shù)使用者：深圳大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23