仿真信号太诡异？VT System FPGA来帮忙

　　对于一些VT模块，Vector提供了一个特殊的版本，这些版本配备了用户可编程的FPGA(VT1004 FPGA、VT2004 FPGA、VT2516 FPGA、VT2816 FPGA、VT2848 FPGA及VT7900 FPGA)，允许用户通过编程直接访问VT系统模块的硬件。这使得VT系统模块更加灵活，同时具备了非常高的性能，经过客户二次开发，用户可编程的FPGA几乎适用于任何类型的定制功能开发项目。本文将以VT2816 FPGA为例，介绍基于VT2816 FPGA进行磁电式凸轮轴曲轴信号发生器的开发流程，以及实现仿真、编译、下载的整个过程。
　　磁电式曲轴和凸轮轴信号为近似于正弦波信号的模拟信号，并且两路信号在相位关系以及实时性上有着非常高的要求(如果相位关系不正确控制器将无法识别)，使用基础版VT2816无法精确控制两路信号输出的同步性及相位关系，输出的连续性也达不到要求(刷新率受限)，并且无法设置相关变量对曲轴和凸轮轴信号输出幅值进行更改，然而此部分内容使用模型实现相对灵活，并且可一键生成二进制代码，下载到VT2816 FPGA中，因此基于VT2816 FPGA模块定制开发曲轴凸轮轴信号是理想的方式。
　　◆◆基本概念◆◆
　　VT系统的板卡主要使用的是Altera公司的FPGA。在普通版本的VT2816上，处理器板上只有一个FPGA，负责数据和信号处理，并访问I/O硬件。但在VT2816专用FPGA处理器板上还有第二个用户FPGA，用户可编程，如下图所示: 　　该图片所有权为Vector
　　供二次编程使用的FPGA没有直接连接到CANoe或VT系统I/O板卡上，也没有直接连接到ECU。因此，客户在基于VT2816 FPGA开发特定的功能时，只需要关注数据处理的程序开发，而不需要设置如何访问I/O硬件或CANoe。I/O硬件的驱动和原始数据的处理将由主FPGA完成。
　　用户FPGA将循环从主FPGA得到原始测量数据，信号发生变化时，主FPGA也将通过I/O硬件传给用户FPGA数据。与CANoe的通信将由主FPGA以同样的方式处理。用户自定义的FPGA仅仅是基于信号的，没有直接的硬件访问。通过固化在FPGA内部的下载固件，VT系统FPGA管理器可以非常方便地对用户FPGA进行编程下载，不需要额外的编程硬件或工具。
　　◆◆工具准备◆◆
　　如需完成基于VT FPGA的二次开发，需要准备以下工具和编译环境。
　　• Simulnk
　　• Altera DSP Builder
　　• CANoe
　　◆◆开发流程◆◆
　　创建工程
　　要创建一个新项目，请选择文件：new project，或单击工具栏中相应的按钮。 　　创建变量
　　本步骤是在FPGA manager中创建所需变量，设置变量类型及变量名称。
　　创建 Simulink模型
　　本步骤是利用Simulink中DSP Builder库中的模块实现信号处理和模型搭建。
　　库文件如下： 　　Simulink模型离线仿真
　　模型搭建过程中，可通过离线仿真来验证算法的正确性。
　　仿真过程中，Simulink将自动调用编译环境，实现模块的仿真。
　　离线仿真波形如下：
　　Simulink编译
　　仿真无误后，便可通过VT FPGA Manager实现对模型的编译。例如下图：
　　工程下载
　　编译无误后，即可将生成的二进制文件下载到VT FPGA板卡中。 　　下载完毕提示框：
　　板卡运行
　　程序下载完毕后将自动运行，此时可通过测量VT 2816 FPGA背部接插件观察是否与仿真波形一致。
　　示波器实测波形： 　　至此，基于VT 2816FPGA的开发流程即已全部实现，实际输出波形与仿真波形完全一致。借由此流程我们还可以实现轮速信号、爆震信号及旋变电压信号的模拟。
　　通过整个流程，可以看到，VT FPGA Manager提供了非常方便的自定义开发环境，用户可以自由的进行二次开发，完成特定功能的数字、模型、通信等类型的硬件算法实现。