基于fpga的多波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)

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1、基于FPGA的多波形信號(hào)發(fā)生器摘要在信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的用分立元件或通用數(shù)字電路元件設(shè)計(jì)電子線路的方法設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，花費(fèi)大，可移植性差。木設(shè)計(jì)是利用EDA技術(shù)設(shè)計(jì)的電路，該信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率范圍為20Hz?20KHz，幅度的峰-峰值為0.3V?5V兩路信號(hào)之間可實(shí)現(xiàn)0°?359°的相位差。側(cè)重?cái)⑹?用FPGA來(lái)完成直接數(shù)字頻率合成器(DDS)的設(shè)計(jì)，DDS由相位累加器和正弦ROM查找表兩個(gè)功能塊組成，其中ROM查找表由兆功能模塊LPM_ROM來(lái)實(shí)現(xiàn)。而通過(guò)設(shè)定不同的累加器初值(K1)和初始相位值(K2)，可以調(diào)節(jié)兩路相同

2、頻率止弦信號(hào)之間的相位差，從而產(chǎn)生兩路數(shù)字式的頻率、相位和幅值可調(diào)的正弦波信號(hào)，最后通過(guò)MAX+plusII演示仿真結(jié)果。與傳統(tǒng)的頻率合成方法相比，DDS合成信號(hào)具有頻率切換時(shí)間短、頻率分辨率高、相位變化連續(xù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。使用單片機(jī)靈活的控制能力與FPGA器件的高性能、高集成度相結(jié)合，可以克服傳統(tǒng)DDS設(shè)計(jì)中的不足，從而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)良的DDS系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；可編程邏輯門(mén)陣列；正弦信號(hào)發(fā)生器；硬件描述語(yǔ)言FPGA-basedmulti-wavesignalgeneratorAbstractInthedesignofthesi

3、gnalgenerator,thetraditionalseparationcomponentsorwithgeneraldigitalcircuitcomponentsofelectroniccircuitdesignmethoddesigncycleislongandcostly,portabilitypoor.ThisdesignisusingEDAtechnologydesignofthecircuit,thissignalgeneratoroutputsignalfrequencyrangefor20Hzac?20KHz

4、,theamplitudeofthepeakpeakof0.3V-5Vtworoadbetween0°signalcanberealized°?359ofthephasedifference.FocusingontheFPGAtocompletewithnarrativedirectdigitalfrequencysynthesizer(DDS)design,byphaseaccumulatorsDDSandsineROMlookuptabletwofunctionblocks,oneofROMlook-uptablebysig

5、nsLPM_ROMfunctionmoduletorealize.Andthroughthesettingoftheinitialvaluedifferentaccumulator(Kl)andinitialphasevalue(K2),canadjustthetworoadthesamefrequencysinesignalofthephasedifferencebetweentworoad,whichcausesthedigitalfrequency，phaseandamplitudeadjustablesinesignals

6、,finallythroughtheMAX+pluslldemosimulationresults.Andthetraditionalsynthesismethodsoffrequency,comparedwithfrequencysignalDDSsynthesisswitchtimeisshort,thehighfrequencyresolutionandphasechangecontinuous,andmanyotheradvantages.UseofflexiblecontrolabilityandchiptheFPGAd

7、eviceofhighperformance,highlevelofintegration,andthecombinationofcanovercometheshortcomingsoftraditionaldesignDDStodesign,developthegoodperformanceofDDSsystem.Keywords:MCU;FPGA;ROMsinewavegenerator;VHDL緒論多波形信號(hào)發(fā)生器的背景在一些電子設(shè)備的電路板故障檢測(cè)儀中，往往需要頻率、幅度都能由計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)的信號(hào)源。采用諸如MAX038信

8、號(hào)發(fā)生器芯片外加電阻及切換開(kāi)關(guān)等器件雖然也能調(diào)節(jié)頻率和幅度，但這種調(diào)節(jié)是離散的，且電路復(fù)雜，使用不方便m。而采用直接數(shù)字合成芯片DDS及外加D/A轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成的可控信號(hào)源，可產(chǎn)生正弦波、調(diào)頻波、調(diào)幅波及方波等，并且其信號(hào)的頻率和幅度可由微機(jī)來(lái)精確控