【AC609】AC620或AC609+2.8寸电阻屏+AD9767的触控DDS信号发生器实验

admin · 发表于 2023-4-18 10:17:01

案例简介

基于2.8寸屏的触控DDS信号发生器

案例说明

该实验使用小梅哥AC609 FPGA核心板+基于ILI9341的2.8寸电阻触摸屏+ACM9767实现。用户可以通过2.8寸电阻触摸屏来设置两个DAC输出通道输出信号的波形类型、频率、相位。并通过ACM9767模块上的电位器调节输出信号的幅度大小。
整个工程使用到了ucgui dds nios等技术。提供AC620开发板、AC609核心板两个硬件的工程。
案例需要使用到AC620或AC609 FPGA开发板、ACM9767 高速DAC模块、2.8寸电阻触摸显示屏。
FPGA部分实现DDS核心功能，NIOS II CPU 运行程序实现各种参数的设置和显示。
为了快速开发界面，移植了ucGUI触摸界面，由于新版本的ucGUI已经不再开源，也没有针对NIOS II CPU的适配版本，所以这里还是使用了ucGUI3.98版本。差不多也就是大家都在用win10了，而我们还在用xp的既视感，不过，功能都能实现就行了。

整个系统，包括NIOS II CPU、SDRAM、DDS核心功能都运行在125MHz，工作起来FPGA温度还是比较高的。

除了UCGUI和LCD软件驱动程序以外，其他代码绝大部分为小梅哥编写，希望大家尊重版权，自己拿去学习研究是可以的，但是不希望看到出现在其他和我们类似的开发板产品的赠送资料里。

工程源码

基于AC620 FPGA开发板的工程源码：

ac620_dds_pad.rar (2.63 MB, 下载次数: 765)
基于AC609 FPGA核心板的工程源码：

ac609_dds_pad.rar (3.28 MB, 下载次数: 867)

两个工程除了引脚分配不一样，其他都一样。

案例效果

以下为实际运行照片：

运行效果.jpg

案例实操

以下以AC609核心板为例，介绍该高速触控DDS信号发生器的实验操作流程。AC620用户可以根据本帖内容类比实验。
该实验使用小梅哥AC609 FPGA核心板+基于ILI9341的2.8寸电阻触摸屏+ACM9767实现。用户可以通过2.8寸电阻触摸屏来设置两个DAC输出通道输出信号的波形类型、频率、相位。并通过ACM9767模块上的电位器调节输出信号的幅度大小。

该实验支持的输出信号参数如下所示：
输出通道：2
波形类型：正弦波、方波、锯齿波
波形频率：1Hz~10MHz
波形相位：0~359°
触摸控制，使用非常方便，
支持方波设定占空比
支持设定双通道相对相位

所需软件

Quartus II 13.0版本（不建议使用其他版本，尤其是不建议使用高版本）
下载地址：各种各厂家FPGA开发软件下载地址：http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=28768

所需硬件

AC609V2.0核心板：https://item.taobao.com/item.htm?id=578483828109
USB Blaster下载器：https://item.taobao.com/item.htm?id=607300420460
基于ILI9341的2.8寸电阻触摸屏：https://item.taobao.com/item.htm?id=544099678656
ACM9767高速DAC模块：https://item.taobao.com/item.htm?id=567261394163

实验步骤
1、安装好Quartus II 13.0软件

2、将AC609资料中的【02-设计实例】->【ac609_dds_pad.rar】文件下载并解压到不含中文、不含空格的路径下，如下图所示：

3、打开Quartus II13.0软件，按键盘组合键Ctrl + J以打开现有工程，定位到刚刚工程的解压目录，选中AC609_LCD9341.qpf文件并打开，打开后在files选项中即可看到本工程所添加的各个功能模块，如下图所示。

4、使用键盘组合键Ctrl + L 按键对工程进行全编译以得到最终需要下载到FPGA的sof文件。

5、在菜单栏中点击tools，然后选择Nios II Software Build Tools for Ecipse，以打开NIOS II软件开发环境。如下图所示

6、在workspace中选择之前解压的工程路径，也就是AC609_LCD9341.qpf文件所在路径，然后点击OK即可。如下图所示

7、在打开的界面中，Project Explor中右键选择Import以将已经编写好的软件程序导入进来。如下图所示

8、在打开的页面中，选择General下的 Existing Projects into Workspace选项，然后点击下一步。如下图所示

9、在Select root direction中选择工程文件夹，也就是AC609_LCD9341.qpf文件所在路径，，然后软件会自动检索到该路径下有2个工程，分布名为wave_draw和wave_draw_bp，确保两个工程都被勾选行，然后点击finish，如下图所示。

10、双击打开wave_draw_bsp工程下的settings.bsp文件，修改第7行和第9行的“D:\fpga\FPGA_Product\DDS\AC609_LCD9341”为你当前工程路径，也就是AC609_LCD9341.qpf文件所在路径，如“E:\AC609_DDS_PAD”，然后保存并关闭该文件，如下图所示。

11、由于工程发布时候，是配置成了从EPCS FLASH中加载程序，所以这种配置无法进行在线调试，这里为了在线调试，需要先将CPU的从FLASH加载启动代码的选项取消，以使CPU直接从RAM运行。具体操作方法也很简单，选中dave_draw_bsp，右键，选择NIOS II -> BSP Editor以打开BSP配置界面。如下图所示

将左边的滑条拉到最下方，找到Advance选项并点击呈高亮，然后在右侧找到hal.link选项，去掉allow_code_at_reset和enable_alt_load选项，这样程序就可以在ram中运行了，最后点击Generate和exit按钮完成修改，如下图所示。

12、选中dave_draw_bsp，右键，选择NIOS II -> Generate BSP以将FPGA工程信息同步到CPU软件工程中，如下图所示

13、按下键盘Ctrl + B 组合键，以对工程进行全编译。工程用了uc/gui，所以文件比较多，大概需要3分钟左右。编译完了，还需要等待一会儿，大约2分钟，待软件更新makefile文件。

14、将LCD显示屏插入开发板右侧的排母接口，注意靠下方按键对齐，上方会空出来2个母孔。

15、将ACM9767模块插入开发板的GPIO0（上方的那个口）

16、使用USB Blaster连接开发板和电脑，并给USB Blaster安装驱动。使用Type-C数据线或USB转圆孔数据线给开发板供电，将开关打开以确保开发板电源指示灯点亮。

17、待软件编译完成后，回到Quartus软件，点击菜单栏的【Tools】 -> 【Programer】以打开下载软件。如下图所示。

18、在programmer软件界面，点击add file按钮来添加需要下载到fpga芯片的文件，然后在弹出的窗口中，找到工程路径下，output_files文件夹下的AC609_LCD9341.sof文件。然后点击open按钮以添加到下载列表。如下图所示。

19、点击Start按钮，以将fpga编程文件下载到FPGA中。

20、回到Nios II Software Build Tools for Ecipse软件中，点击菜单栏的【Run】->【Run Configurations...】选项，如下图所示。

21、双击【Nios II Hardware】选项以新建一个硬件调试配置，在右侧的Project Name中下拉选择“wave_draw”工程，如下图所示。

22、点击Target Connection选项以进入目标板连接选项，然后点击refresh connections选项以检测硬件连接。直到列表中出现两个设备，勾选上system ID check下的两个勾选项，以跳过对system id的检查。如下图所示。

23、点击Run按钮，以开始将软件程序下载到CPU中。程序下载成功后，可以看到LCD显示屏上就显示出了信息界面如下图所示。

24、如果下载过程中最后出现了下述保存，则证明第11步没有正确操作。

dwt · 发表于 2024-4-17 20:40:17

小梅哥，按照步骤之后run，就这样子了，屏幕卡在这里了

admin · 发表于 2023-4-20 22:54:54

应用户需求，这里上传制作界面时候的gui设计源文件

DDS_Desktop.zip (3.69 KB, 下载次数: 289)

DDS.zip (3.55 KB, 下载次数: 303)

DDS_MAIN.zip (3.75 KB, 下载次数: 277)

另外把UCGUIBuilder4.0工具也一并上传，注意，该软件仅支持32位系统，本人是在64位系统上装了一个32位的win7虚拟机才搞成的

uCGUIBulider4.0.zip (9.92 MB, 下载次数: 825)

如何使用UC/GUI开发图形界面，我就不多讲了，我也是跟着网络教程学习的，远未达到教别人的地步。大家有兴趣的网上自行找教程。

liub · 发表于 2024-4-10 17:53:52

有人解释为什我运行下载是下面那个界面呢？

靓仔牛皮糖 · 发表于 2024-5-21 15:33:35

这种只能烧录sof文件吗，想要烧录jic文件应该怎么办呀

admin · 发表于 2024-5-21 16:41:20

靓仔牛皮糖发表于 2024-5-21 15:33
这种只能烧录sof文件吗，想要烧录jic文件应该怎么办呀

可以将fpga的sof和nios的elf合并为jic烧录，实现上电自动启动

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