基于FPGA的DDS正弦波发生器设计【毕业论文】

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1、毕业设计（20__届）基于FPGA的DDS正弦波发生器设计摘要现代测试领域中，经常需要信号发生器提供多种多样的测试信号去检验实际电路中存在的设计问题，目前以FPGA为主控的DDS正弦波信号发生器正在得到广泛的应用。该系统主要由健盘电路、LED显示、FPGA单元、D／A转化和低通滤波器构成，以FPGA为主控制芯片，结合DDS直接数字频率合成技术产生正弦波信号，同时产生稳定的正弦波。该设计只要通过改变FPGA中ROM内的数据和控制参数，DDS就可以产生任意调制波形，且分辨率高。该正弦波发生器具有相当大的灵活性。最后利用VHDL语言进行编译并通过Qu

2、artusⅡ软件进行仿真，经过实际仿真表明，正弦波信号发生器工作正常，结果基本符合设计要求。关键词：FPGA；DDS；正弦波信号发生器；QuartusIIAbstractSignalgeneratorisoftenneededtoprovidediversetestsignalfortestingthedesignproblemofcircuitinthemoderntestingfield.Atpresent,atestingsystemnamedDDSsinewavesignalgeneratorwhichisbasedontheFPGAi

3、sbeingusedbroadly.Thissystemiscomposedofkeyboardcircuit,LEDdisplay,FPGAmodule,D/AconversionandlowLow-passfilter.TheFPGAworksasthecontrolchipcombineswiththedirectdigitalfrequencysynthesisproducesstablesinewaveandsinewavesignalsimultaneously.ThisdesigncanhelptheDDSemerginganyk

4、indofwaveformwithahighresolutionratioonlythroughchangingtheROMdataandcontrolsparameterofFPGAandthesign-wavegeneratorisextremelyflexible.Atlast,youcanusetheVHDLforcompilingandQuartusIIforemulating.Throughthisprocess,ifthesign-wavegeneratoroperatessmoothly,thissystemisprovedto

5、becompliedwiththedesigndemandbasically. Keywords:FPGA；DDS；Sinewavesignalgenerator；QuartusII目录1引言12实现方案的确定22.1DDS的实现原理22.2DDS芯片实现信号发生器42.3利用微处理器实现DDS信号发生器42.4利用FPGA实现DDS信号发生器53功能模块设计与实现73.1数字/模拟转换器模块83.2波形数据表模块93.3相位累加器模块103.4显示电路模块123.5键盘电路模块133.6控制时钟电路模块164综合调试和结论174.1顶层电路1

6、74.2过程调试195展望21致谢22参考文献23附录1VHDL程序清单241引言这些年来随着我国对超大规模集成电路的重视，也发表了许多关于DDS技术的论文，逐步走上了发展的道路，但是在这之中主要是利用DDS技术去实现功能的改进和对性能指标的提高，几乎是没有关于DDS芯片的设计和研发，因此我国在DDS的研究上与国际水平还是有很大的差距。但是近几年来我国芯片产业的快速发展，对DDS的研究已经有了突破性的进展从而推动数字信号处理器的飞速发展，使微处理器具有先进的数字信号处理技术，能实现多种功能，对正弦波发生器而言，随着DDS技术的诞生，使波形发生器

7、技术得到进一步的飞跃。相对与其他频率合成技术，DDS技术产生的正弦波具有全数字化、输出频率精度高、波形失真小、频率稳定度高、分辨率高、输出相位连续可调、控制灵活方便、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号以及等特点[1]。现场可编程门阵列（FPGA）作为一种新型的可编程逻辑器件，在短短二十多年的时间就成为了数字系统的核心器件，在诸多领域得到了广泛的应用，如计算机硬件、航空航天等。随着工艺技术的进步和设计理念的创新，推动着集成电路产业不断向前发展。现场可编程门阵列FPGA是大规模可编程器件，它具有速度高、规模大、可编程以及有强大的EDA软件设计平台

8、的支持等特性。同时，FPGA厂商正努力将CPU/DSP、存储器、模拟电路与可编程逻辑器件集成在一起，使FPGA向着片上硬件可编程系统方向发展的主流。本