用一个仅有14条I/O腿的FPGA最小系统模块实现几种仪器的功能

用一个仅有14条I/O腿的FPGA最小系统模块实现几种仪器的功能，并且要有控制界面。

这款FPGA - Lattice XO2-1200跟我们Lattice版本的小脚丫用的是一个系列，只是资源更少，虽然很多人将这个系列的FPGA归类为PLD，觉得还不够格到被称之为FPGA，但其实它已经足够强大，你做完这个项目就会体会到，再也不要迷信那些高端的东东（90%的资源都用不到，即便用到也不清楚是如何用的），越是在资源少的器件上玩转更多的功能那才叫功力！

热爱FPGA的同学，尤其是玩FPGA非常资深的工程师朋友也一道参与吧！

具体功能需求：

可调电压源- 能够产生直流电压，且电压值可以数控，变化范围从-3V到+3V，由于是原型设计，负载能力支持到20mA即可；

信号发生器- 基于DDS的任意波形产生，能够生成频谱分量高达100KHz的任意波形，尤其是3种常用的波形：正弦波、方波、三角波，除了波形可以选择外，频率设置的精度达到1Hz，幅度调节范围为最高5Vpp，且都可数字控制；

电压表/示波器- 能够测量直流电压、采集0-10KHz的交流信号，并将采集到的波形进行频谱分析；

频率计的功能- 能够测量外部信号的频率

当然，测量仪器离不开人机交互，因此按键的输入和图形化的显示也是必不可少的，有两种选择：

在板上连接一个SPI或I2C的OLED显示屏 + 按键，做本地控制

不接本地显示屏和按键，所有的人机交互可以通过上位机PC来实现，这需要通过FPGA编程UART逻辑跟PC连接并且在PC上编写人机接口界面，上位机的软件可以用LabView、Matlab、一些开源的图形化界面或干脆自己编写

完成这些功能，你可以含笑面对明年的电赛！

强烈建议自己有条件焊接、调试硬件的同学能够自己来设计电路，无论是用面包板（选用非SMD的器件）还是自己制作PCB都可以，这样可以贡献出更多的创意，实现更高的性能指标，同时也提升自己的系统设计能力。我们提供的FPGA已经做成模块，比较方便接插和焊接。

如果确实没有这些条件，只能通过电脑编程，我们也提供了一个做好的参考设计，根据需要性能做了一定的折衷，不过项目需求中的几项功能都已经顾及到了，自己设计电路可以做得更好。

可以直接编程的PCB套件

14根IO覆盖多种常用仪器的功能

时间安排、规则和基本要求跟前两个平台的项目要求一致，但在这个项目的上传文件中需包含最终生成的FPGA的JED文件以及占用的FPGA的资源报告，以便我们对代码进行验证，并评比资源利用的效率。

关于该模块的详细介绍：https://www.eetree.cn/project/detail/18

关于DIY套件项目的详细介绍：https://www.eetree.cn/project/detail/37

责任编辑：xj

原文标题：用一颗“很小的FPGA”搞定可调电压源、信号源、示波器、频率计... - 寒假在家一起练（3）

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