eda课程设计报告-正弦波信号发生器的设计

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1、《EDA》课程设计报告——正弦波信号发生器的设计18一、设计目的通过本次课程设计，进一步了解QUARTUSⅡ与LPM_ROM与FPGA硬件功能的使用方法。培养自己查阅资料及解决问题的能力。二、设计要求1、通过按键，可以控制输出的是正弦波或三角波。2、通过ADC0832输出正弦波与三角波，电压V范围在0至-10V之间3、通过示波器观察波形。三、设计内容：在QUARTUSII上完成信号发生器的设计。最后在实验板上实测，包括FPGA中ROM的在系统数据读写测试和利用示波器测试。信号输出的D/A使用实验板上的ADC0832。四、设计原理：图1所示的波信号发生器的结构由五部分组成：1

2、、计数器或地址发生器（这里选择8位）。18正弦信号数据ROM（8位地址线，8位数据线），含有256个8位数据（一个周期）。2、VHDL顶层设计。3、8位D/A图1所示的信号发生器结构图中，顶层文件adc.vhd在FPGA中实现，包含两个部分：ROM的地址信号发生器，由8位计数器担任；一个正弦数据ROM（或者一个三角波数据ROM），由LPM_ROM模块构成。地址发生器的时钟clk的输入频率fo与每周期的波形数据点数（在此选择256点），以及D/A输出的频率f的关系是：f=fo/256VHDL顶层设计adc.vhd正弦波数据存储ROM11820分频8位计数器（地址发生器）8位D

3、/A按键3三角波数据存储ROM2图1正弦信号发生器结构框图图一信号发生器结构图图2信号发生器的设计图四、设计步骤：1、建立.mif格式文件mif文件可用C语言程序生成，产生正弦波数值的C程序如下：#include#includemain(){18inti;floats;for(i=0;i<256;i++){s=sin(atan(1)*8*i/256);printf("%d:%d;",i,(int)((s+1)*255/2))}}以zx.c保存。产生三角波数值的C程序如下：#include#include

4、main(){inti;floats;for(i=0;i<256;i++){18s=i;printf("%d:%d;",i,s);}}以sj.c保存。其次，把上述程序编译后，会生成EXE文件，在DOS命令行下分别执行以下命令：zx>zx.mif;sj>sj.mif;将生成的*.mif文件，再加上.mif文件的头部说明即可。.mif文件的头部说明如下所示：WIDTH=8;DEPTH=256;ADDRESS_RADIX=DEC;DATA_RADIX=DEC;CONTENTBEGIN……18……(数据略去)END;1、在设计信号发生器前，必须首先完成存放波形数据ROM的设计。

5、设计步骤如下：1）打开QUARTUSⅡ。在files菜单中选择new产生一个对话框，选择BlockDiagram/SchematicFile项，会生成一个*.bdf文件，双击文件空白处，跳出symbol窗口，在改窗口下选择megafunctions>storage>lpm_rom。2）在跳出的MegaWizardPlug-InManager中选择VHDL，路径保存在D：chengxv中3）在parametersettings窗口中，选择currentlyselecteddevicefamily:cyclone.选择ROM控制线、地址线和数据线。在弹出的对话框中选择地址线

6、位宽和ROM中数据数分别为8和64；选择地址锁存控制信号dualclock。在对话框的“WhatshouldtheRAM…”栏选择默认的Auto。181）单击NEXT，将此界面数据如图设置2）单击Next按钮，选择BROWSE，选择利用C做成的MIF文件，将此模块命名为ROM0，再单击Finish按钮后完成ROM0定制。3）打开此文件可以看到其中调用初始化数据文件的语句为：init_file=>".mif"。最后生成的ROM0元件文件如源代码1所示.五、源代码：181）、源代码1如下所示：LIBRARYieee;USEieee.std_logic_1164.all;LIBR

7、ARYaltera_mf;USEaltera_mf.all;ENTITYROM0ISPORT(address:INSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);inclock:INSTD_LOGIC;q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDROM0;ARCHITECTURESYNOFROM0IS18SIGNALsub_wire0:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);COMPONENTaltsyncramGENERIC(address_aclr_a:STRIN