基于fpga的函數(shù)信號發(fā)生器設計論

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1、基于FPGA的函數(shù)信號發(fā)生器題目：多功能信號發(fā)生器的設計l摘要：在傳感器設計、模擬試驗等方面經(jīng)常需要產(chǎn)生一些測試信號，一臺能方便產(chǎn)生各種有規(guī)律和不規(guī)則信號的任意信號產(chǎn)生器將減少設備的研制復雜度。從軟件的角度著手，提出一種任意信號發(fā)生器軟件的設計方法，這種軟件可以在各種任意信號發(fā)生器硬件之間移植重復利用，所以具有良好的應用前景。介紹本任意信號產(chǎn)生器的原理及軟件結構設計和信號數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方法，給出部分由本任意信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號波形圖?！　￡P鍵詞：任意信號發(fā)生器;軟件設計;數(shù)字射頻存儲器bcb；信號波形圖lAbstract

2、：Itisneededtogeneratesometestsignalsinsensordesigningandinexperimentenvironmentsimulating.asetofarbitrarysignalgeneratorwhichcangeneratevariouskindsofregulationandirregularsignalswillreducetheresearchcomplicationsandmanufacturecomplications.thispaperbringsforwa

3、rdadesigningmethodofsoftwareofthearbitrarysignalgeneratorthrowtheaspectofusingthesoftware.itcanbereusedamongvariouskindsofthearbitrarysignalgenerators,soithasagoodapplicationforeground.thispaperfirstintroducesthemainprinciples,immediatelyafterintroducesthedesig

4、ningmethodofthesoftwarestructureandthecreationmethodofthesignaldata,atlastshowsapartofthewaveformsofthesignaldatacreatedbythearbitrarysignalgenerator.　　keywords：arbitrarysignalgenerator;softwaredesign;drfmbcb;signalwaveformpicture1、引言在科學研究、工程教育及生產(chǎn)實踐中，常常需要用到信號

5、發(fā)生器。而信號發(fā)生器的主要功能是為各種場合產(chǎn)生所需的信號波形。長期使用的信號發(fā)生器，大部分是由一些電子元器件組成的模擬電路構成的，這類儀器作為信號源，頻率可達上百MHz，但是其體積大，損耗也大。EDA技術是現(xiàn)代電子信息工程領域的一門新技術它是在先進的計算機工作平臺上開發(fā)出來的一整套電子系統(tǒng)設計的軟硬件工具，它提供了先進的電子系統(tǒng)設計方法。隨著EDA技術的不斷發(fā)展，當大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨔PGA和CPLD出現(xiàn)，并有了相應EDA設計工具之后，其含義就不僅局限在當初的電路版圖的設計自動化概念上，而當今的EDA技術更多的是指

6、芯片內的電子系統(tǒng)設計自動化。硬件描述語言的發(fā)展至今已有幾十年的歷史，并已成功地應用到系統(tǒng)的仿真、驗證和設計綜合等方面。FPGA是英文FieldProgrammableGateArray的縮寫，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。VHDL（VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLa

7、nguage,超高速集成電路硬件描述語言）誕生于1982年，是由美國國防部開發(fā)的一種快速設計電路的工具，目前已經(jīng)成為IEEE（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）的一種工業(yè)標準硬件描述語言。相比傳統(tǒng)的電路系統(tǒng)的設計方法，VHDL具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力，支持自頂向下（ToptoDown）和基于庫（LibraryBased）的設計的特點，因此設計者可以不必了解硬件結構。從系統(tǒng)設計入手，在頂層進行系統(tǒng)方框圖的劃分和結構設計，在方框圖一級用VHDL對電路的

8、行為進行描述，并進行仿真和糾錯，然后在系統(tǒng)一級進行驗證，最后再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)表，下載到具體的FPGA器件中去，從而實現(xiàn)可編程的專用集成電路（ASIC）的設計。波形發(fā)生器在生產(chǎn)實踐和科技領域中有著廣泛的應用。例如在通信、廣播、電視系統(tǒng)中，都需要射頻（高頻）發(fā)射，這里的射頻波就是載波，把音頻（低頻）、視頻信號或脈沖信號