d甲函数信号发生器制作new

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1、D甲函数信号发生器制作鲁东大学王震崔振萍高洁专家点评:该项目运用了基于NiosⅡ嵌入式处理器的SOPC技术，由NIOS处理器来控制FPGA内部的信号发生部分实现各项功能，设计了函数信号发生器。理论分析完整，测试方案正确，测试数据充分。其特点是充分利用了EDA开发工具与FPGA内部资源，提高了系统的稳定性和抗干扰能力，得到很好的结果。山东大学(威海)郑亚民副教授2008/9/24摘要：本设计运用了基于NiosⅡ嵌入式处理器的SOPC技术，设计完成了函数信号发生器系统。本系统的DDS信号发生部分由FPGA最小系统加

2、DAC904构成，控制与信息显示部分由单片机最小系统加键盘，液晶显示器构成。单片机接受键盘指令通过串口将控制字，发送到FPGA内部的NIOSII处理器，由NIOS处理器来控制FPGA内部的信号发生部分实现各项功能。本系统充分利用了EDA开发工具与FPGA内部资源，提高了系统的稳定性和抗干扰能力，得到很好的输出效果。关键字：NiosⅡ；SOPC；FPGA;DAC904；EDA;LCD。-21-TheproductionofthefunctionsignalgeneratorAbstract：Thesystemus

3、estheSOPCtechnologybasedonEmbeddedProsesserofNiosⅡasacontrolontopicsdesignedtofunctionsignalgeneratorsystem,theDDSsignalofthesystemisconsistedoftheFPGAsmallestsystemandDAC904.thecontrolandinformationdisplaysystemincludeMCUsmallestsystem,keyboard,LCDdisplay.M

4、CUacceptskeywordcommandsandsendthecontrolwordthroughtheserialporttotheinternalNIOSIIprocessorinFPGA.NIOSIIcontrolstheinternalsignalofFPGAtorealizeeachfunction.ThissystemhasusedtheEDAdevelopmentkitandtheFPGAinteriorresourcesfully,enhancedsystem'sstabilityanda

5、ntijammingability,obtainsgoodoutputeffect.Keywords:NiosⅡ；SOPC；FPGA;DAC904；EDA;LCD。目录一．整体方案论证与确定····················4二．理论分析与计算······················5三．主要功能电路设计·····················6四．系统软件设计·······················12五．测试结果与分析······················13六．结论········

6、···················15附录······························16参考文献····························22一．整体方案论证与确定方案一：采用单片机控制合成各种波形此方案硬件电路简单，所用器件少。波形的选择，生成及频率的控制均由单片机编程实现。此法产生的波形的频率范围，步进值取决于所采用的每个周期的输出点数及单片机执行指令的时间。此方案实现各种波形相对容易，在低频区基本上能实现要求的功能，但是，控制较复杂，精度不易满足，生成波形频率范围小，特

7、别是难以生成高频波形。方案二：采用DDS技术直接合成各种波形此方案基于单片机的方式，以单片机为控制中心，通过对专用的DDS芯片如AD9854编程，产生所需要的各种波形（原理框图见A-1）.该方案简单，易于实现。-21-LCD显示4*4键盘MCUAD985X晶振LPF（A-1）方案三：采用基于单片机和FPGA的片上可编程系统方案此方案将相应的正弦波的波形数据及三角波、方波的函数表格存储在存储器EPROM中，通过单片机控制选择波形，频率及幅度等参数，从存储器中读取相应的函数表格中的数据或正弦波的波形数据，若要显示锯

8、齿波可直接从累加器的输出端取出波形数据，将数据经过处理再送至DAC904，再经过DAC904进行数模转化，从而可以得到所要求的各种波形（系统整体框图见A-2）。此方法利用了单片机在软件控制设计方面的通用性和FPGA在逻辑设计上的优势，能够得到较高的频率分辨率，产生信号的频率和幅度的稳定性高，可以得到较宽频率范围内的波形，很方便的与计算机接口，且调试方便，简化了控制机及接口，有利于提高集