基于fpga的多功能波形发生器设计课程设计

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1、课程设计题目多功能波形发生器的设计学院信息工程学院专业班级姓名指导教师年月日摘要3Abstract4多功能波形发生器的设计41.课题简介61.1课设目的61.2课设要求62设计方案82.1方案选择82.2设计原理82.3设计流程93仿真结果153.1编译警告153.2编译结果163.3建立仿真文件163.4仿真结果183.5RTL视图194程序分析214.1VHDL语言分析214.2主要函数语句分析215小结236参考文献247附录源程序代码25摘要多功能信号发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了信号源的发展方向。直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初

2、提出的一种全数字的频率合成技术，其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高函数发生器的性能，降低生产成本。本文首先介绍了函数信号发生器的研究背景和DDS的理论。然后详尽地叙述了利用VHDL语言描述DDS模块的设计过程，以及设计过程中应注意的问题。文中详细地介绍了多种信号的发生理论、实现方法、实现过程、部分VHDL代码以及利用Quartus仿真的结果。文中还介绍了Altera公司的DE2多媒体开发平台的部分功能及使用，并最终利用DE2平台完成了多功能信号发生器

3、的大部分功能。包括由LCD显示和按键输入构成的人机界面和多种信号的发生。数字模拟转换器是BURR-BROWN公司生产的DAC902。该信号发生器能输出8种不同的信号，并且能对输出信号的频率、相位以及调制信号的频率进行修改设定。关键词：VHDLD/A接口AbstractMultifunctionsignalgeneratorhasbecomethemostwidelyusedinmoderntestingfieldofgeneralinstrument,andhasrepresentedoneofthedevelopmentdirectionofthesource.Directdi

4、gitalfrequencysynthesis(DDS)isatotalydigitalfrequencysynthesistechnology,whichbeenputforwardintheearly1970s.Usingalook-uptablemethodtosyntheticwaveform,itcansatisfyanyrequirementofwaveformproduce.Duetothefieldprogrammablegatesarray(FPGA)withhighintegrity,highspeed,andlargestorageproperties,it

5、canrealizetheDDStechnologyeffectively,increasesignalgenerator’sperformanceandreduceproductioncosts.Firstly,thisarticleintroducedthefunctionsignalgeneratoroftheresearchbackgroundandDDStheory.Then,itdescribedhowtodesignaDDSmodulebyVHDL,andintroducedvarioussignaloccurstheory,methodandtheimplemen

6、tationprocess,VHDLcodeandsimulationresults.ThispaperalsointroducesthefunctionofDE2multimediadevelopmentplatform,andcompletedmostofthefunctionsofmulti-functionsignalgeneratoronDE2platformfinally.Includingtheoccurrenceofmultiplesignalandtheman-machineinterfacewhichcomposedbyLCDdisplayandkeyinpu

7、t.Digital-to-analogconvertersisDAC902,whichproducedbycompanyBURR-BROWN.Thissignalgeneratorcanoutputeightdifferentkindsofsignals,andthefrequencyoftheoutputsignal,phaseandmodulationfrequencysignalalsocanbemodifyed.Keywords:VHDLD/AInterface多功能波形