基于Basys2的音频信号采集与波形显示器

1、音频信号采集与波形显示器,一.设计目标与实现功能,1.实现外部音频信号的采集与转化。 2.多种外部信号与系统内部DDS发生信号的波形显示。利用Digilent Basys 开发板VGA输出接口实现波形显示的用户界面。 3.DDS发生信号的频率，外部输入信号频率以及示波器采样频率的显示。 4.用户手动设置示波器的采样频率。 5.利用Digilent Basys 开发板数码管显示单位时间内外部音频信号的积累值中的最大值。,二. 系统组成,.系统整体框图,音频采集,BASYS2 开发板,A/D转换 电路,VGA显示,二. 系统组成,.系统实物图,音频信号采集器,AD0808,VGA 输出接口,用户控

2、制拨码,数码管显示,.示波器图形界面,输入信号频率,DDS发生信号频率,采样频率,档位选择,.系统整体框图,.系统模块介绍,1） 音频采集模块：该模块的可以通过调节音频采集模块的灵敏度旋钮调节该模块对外界声音信号的灵敏度。模块内部集成了低噪运放，输出模拟信号，供电为+3.3V。 2） AD转换模块：使用芯片AD0808，该芯片为8位并口输出，供电+5V，参考电压0与3.3V；此模块中时钟频率为640K，采样率10K左右。 3） 数据采样模块：使用Block memory IP core存储数据，位宽为8位，深度为512，对信号源（AD输出或者内部DDS）进行采样，采样频率可调。,.系统整体框图

3、,.系统模块介绍,4） DDS信号发生模块：使用DDS IP core，输出信号为8位正弦，4通道，时钟信号为50M，单个通道为12.5M。 5） 数码管显示模块：以100K的频率对输入信号采样并且累加，每0.5秒计算一次累加值，并且将最大值输出并显示在数码管上，每30秒重置最大值。 6） VGA显示模块：VGA时钟为25M，分辨率为640X480，可显示字母与数字，以及波形；利用Block memory IP core读取数据并且显示波形，采样频率与DDS频率以及信号源的选择都可显示显示屏上。,三.性能测试,.Basys2内部DDS核发生信号的波形，频率显示测试 .外部信号源输入信号的波形,

4、频率显示测试 .音频信号的波形显示测试 .示波器的坐标校正 .Basys2板上功能的测试,.系统整体框图,.Basys2内部DDS核发生信号的波形，频率显示测试,1.实现16种不同采样频率的示波器功能 2.显示DDS Core发生的不同频率的正弦波 3.高精度频率测量,DDS输出频率：0.1kHz 采样频率： 25kHz,DDS输出频率：0.1kHz 采样频率： 50kHz,.Basys2内部DDS核发生信号的波形，频率显示测试,DDS输出频率：10kHz 采样频率： 2.5MHz,DDS输出频率：10kHz 采样频率： 0.5MHz,.外部信号源输入信号的波形,频率显示测试,显示由外部信号源

5、输入的正弦波、三角波、方波，并测量其频率,.正弦波:,信号源： 476.82Hz 示波器： 479Hz,.外部信号源输入信号的波形,频率显示测试,.三角波:,信号源： 286.18Hz 示波器： 295Hz,.外部信号源输入信号的波形,频率显示测试,.方波:,信号源： 36.346Hz 示波器： 36Hz,.外部信号源输入信号的波形,频率显示测试,.人体市电的测量:,.外部信号源输入信号的波形,频率显示测试,极限频率的测试：,.音频信号的波形显示测试,利用音频信号采集芯片采集信号，输入示波器显示。 与TDS1002的显示对比,.示波器的坐标校正,.无输入:,.示波器的坐标校正,.恒压输入:,试,.Basys2板上功能的测试,实现单位时间内外部音频