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任意波形发生器是现代电子测量领域中应用最广泛的测试仪器之一，不仅能产生各种常规波形，还要求产生用户自定义的任意波形以及各种调制波形。随着仪器总线接口技术、数字信号处理技术、可编程逻辑器件技术的不断发展，任意波形发生器结构上趋向于小型化、模块化的方向发展。本课题主要研究了一款基于PCIE总线的高性能任意波发生器的软件设计与实现。具体工作内容如下: (1)设计了基于Labwindows/cvi的上位机软件系统，实现对波形发生的控制。上位机主要实现波形控制指令和波形数据的产生，通过调用驱动程序实现与FPGA板卡之间的通信。上位机系统主要的设计难点通过手动法绘制任意波形，实现任意波形的发生。 (2)利用System Generator工具对整个波形发生逻辑进行设计与仿真。设计的难点在于如何在FPGA有限的资源中，实现对整个波形发生逻辑的控制。通过采用将波形数据统一由上位机来发送，而不是直接将所有的波形数据存在FPGA中，节约FPGA内部的存储资源，使FPGA的资源利用率得到了提高。 (3)研究了提高波形输出频率的方法。通过在FPGA内部采用四路并行DDS结构取代单路DDS，并将四路DDS输出的波形数据通过高速并串转化模块OSERDES，完成波形数据流由低速向高速的转化，最后经过OBUFDS端口将输出的波形转化为差分信号进行传输，减小噪声带来的干扰，从而改善波形的信噪比。 (4)完成PCIE总线通信接口逻辑设计。FPGA与上位机系统的通信是通过PCIE协议来完成，传统的PCIE接口之间的通信是通过专用芯片来完成PCIE协议的解析，虽然设计难度有效降低，但灵活性较差，且占用一定的硬件板卡空间。本系统利用FPGA内部的PCIE IP核来完成PCIE协议的解析，设计的重点在于PCIE接口的逻辑设计，完成事物层数据的打包与解包，为使系统的数据传输速率更加高效，设计了基于PCIE IP核的DMA控制器来完成对整个数据传输过程的控制。 (5)搭建测试平台对系统进行完整的、全面的测试，包括波形种类、输出波形频率的精度、输出波形的幅度以及各种调制波的解调测试，测试结果表明，系统的各项指标均能满足要求。