Введение

Работа уже завершена, она включает в себя демонстрацию функций программы с помощью gif-изображений и описание того, как использовать DDS и SPI для реализации этих функций. Объём работы составляет около 1300 слов, содержит 13 рисунков.

Демонстрация эффекта

<Рисунок 1: Фотография zongti>

<Рисунок 2: Фотография lianjie>

Автор разместил вступительное видео на Bilibili. Видео было снято после объединения произведения с Raspberry Pi, а затем подключения DA-выхода к осциллографу, AD-входа — к генератору сигналов, как показано на рисунке выше. Используя мышь, можно изменять форму волны на выходе DA, а также отображать и измерять частоту сигнала, поступающего от генератора на вход AD. Программа на основе PyQt5 работает на Raspberry Pi.

Далее следует текст, который не удалось перевести.

Реализация

В работе используются принципы и методы, основанные на использовании SPI и DDS. SPI (Serial Peripheral Interface) — это синхронный последовательный интерфейс, представляющий собой высокоскоростную, полнодуплексную синхронную коммуникационную шину. В чипе он использует только четыре вывода для управления и передачи данных. У SPI есть четыре режима работы, которые контролируются двумя параметрами:

— CPOL: выбор полярности тактового сигнала. Если значение равно 0, то в состоянии покоя шина SCLK имеет низкий уровень напряжения, если 1 — высокий. — CPHA: выбор фазы тактового сигнала. Если значение равно 0, то данные считываются по фронту первого перехода SCK из состояния 0 в состояние 1, если 1 — по фронту второго перехода.

Для этой работы используется режим SPI 1, при котором в состоянии покоя SCLK находится на низком уровне напряжения, а данные считываются во время спада SCK.

DDS (Direct Digital Synthesis) — прямой цифровой синтез, метод генерации сигналов произвольной формы и частоты с использованием цифровых схем. FPGA (Field-Programmable Gate Array) — программируемая пользователем вентильная матрица, микросхема, которую можно настроить на выполнение различных функций после изготовления.

Raspberry Pi отправляет два байта данных (1 и 15) через SPI на FPGA. FPGA разделяет полученные данные на адрес и содержимое, которое записывается в соответствующие регистры.

Также в работе описывается реализация GUI (графического пользовательского интерфейса) на Python с использованием библиотеки PyQt5.

Это перевод основной части текста. К сожалению, некоторые фрагменты не получилось перевести из-за отсутствия контекста или невозможности идентифицировать ключевые слова.