基于dds的信号发生器设计毕业论文

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1、基于DDS的信号发生器设计毕业论文目录第1章绪言.11.1课题背景.11.2课题研究的目的和意义11.3国内外的研究状况21.3.1波形发生器的发展状况21.3.2国内外波形发生器产品比较31.3.3本课题在国内外的研究现状4第2章信号发生器的方案设计42.1系统实现方案分析与比较42.1.1频率合成器方案42.1.2移相方案62.1.3存储器方案72.2模块结构划分82.2.1DDS的基本原理92.2.2FPGA实现的直接数字频率合成器102.2.3移相原理10第3章电路设计143.1FPGA设计DDS电路

2、的具体实现143.1.1相位累加器部分143.1.2相位/幅度转换电路143.1.3波形表生成153.1.4D/A转换电路153.1.5系统控制电路153.2单片机与FPGA的接口设计153.3现场可编程逻辑器件（FPGA）的选择173.4其他电路设计183.4.1晶体振荡电路183.4.2地址计数脉冲产生电路183.4.3幅度控制电路193.4.4单片机外扩展存储器电路193.4.5滤波、缓冲输出电路203.4.6键盘和显示控制电路213.4.7D/A转换电路的设计22II3.4.8DAC0832芯片原理2

3、4结束语28参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30附录131附录232附录334II湖南工业大学本科毕业设计（论文）第1章绪言1.1课题背景在一些电子设备的电路板故障检测仪中，往往需要频率、幅度都能由计算机自动调节的信号源。采用诸如MAX038信号发生器芯片外加电阻及切换开关等器件虽然也能调节频率和幅度，但这种调节是离散的，且电路复杂，使用不方便。而采用直接数字合成芯片DDS及外加D/A转换芯片构成的可控信号源，可产

4、生正弦波、调频波、调幅波及方波等，并且其信号的频率和幅度可由微机来精确控制，调节非常方便。另外随着21世纪的到来，人类正在跨入信息时代。现代通信系统的发展方向是功能更强，体积更小，速度更快，功耗更低。而大规模可编程器件CPLD/FPGA在集成度、功能和速度上的优势正好满足通信系统的这些要求。所以今天无论是民用的移动电话、程控交换机、集群电台、广播发射机和调制解调器,还是军用的雷达设备、图形处理仪器、遥控遥测设备、加密通信机中,都已广泛地使用大规模可编程器件[2]。由于数字技术在处理和传输信息方面的各种优点，数

5、字技术和数字集成电路的使用已经成为构成现代电子系统的重要标志。电子系统的集成化，不仅可使系统的体积小、重量轻且功耗低，更重要的是可使系统的可靠性大大提高。因此自集成电路问世以来，集成规模便以10倍/6年的速度增长。从20世纪90年代初以来，电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化。为满足个人电脑、无绳电话和高速数据传输设备的发展需求，电子厂商们越加迫切地追求电子产品的高功能、优品质、低成本、微功耗和微小封装尺寸。为达到此目标，必须采用少量的IC器件使面积尽可能小。1.2课题研究的目的和意义正弦信号发生器作为电

6、子技术领域中最基本的电子仪器，广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中。随着电子信息技术的发展，对其性能的要求也越来越高，如要求频率稳定性高、转换速度快，具有调幅、调频、调相等功能，另外还经常需要两路正弦信号不仅具有相同的频率，同时要有确定的相位差[4]。随着数字信号处理和集成电路技术的发展，直接数字频率合成（DDS）的应用也越来越广泛。DDS具有相位和频率分辨率高、稳定度好、频率转换时间短、输出相位连续、可以实现多种数字与模拟调制的优点，而可编程门阵列（FPGA）具有集成度高、

7、通用性好、设计灵活、编程方便、可以实现芯片的动态重构等特点，因此可以快速地完成复杂的数字系统。由于模拟调相方法有生产性差、调试不方便、调制度控制不精确等缺点，因此采用数字方法实现各种模拟调制也越来越普遍[5]。现在许多DDS芯片都直接提供了实现多种数字调制的功能，实现起来比较简单，而要实现模拟线性调制具有一定的难度。因此本设计介绍了一种由单片机控制，并采用FPGA实现DDS功能，产生频率和相位可调的正弦波信号的方法。35湖南工业大学本科毕业设计（论文）单片机是实现各种控制策略和算法的载体。波形发生器也可运用单

8、片机技术，通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路，产生数字式的正弦波相位、频率和幅值可调的信号。信号的频率、相位可通过键盘输入并显示。与现有各类型波形发生器比较而言，产生的数字信号干扰小，输出稳定，可靠性高，特别是操作简单方便，成本低。1.3国内外的研究状况1.3.1波形发生器的发展状况波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的