基于cpld的多功能信号发生器设计

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1、目录摘要…………………………………………………………………………………1前言…………………………………………………………………………………11概述………………………………………………………………………………21.1研究目的和意义……………………………………………………………21.2DDS的发展状况与前景……………………………………………………31.3基于CPLD芯片的解决方案………………………………………………32信号发生器原理………………………………………………………………42.1波形发生器原理……………………………………………………………42.2DDS原理……………………

2、………………………………………………62.3实际实现原理………………………………………………………………73多功能信号发生器的硬件组成和选型……………………………………73.1系统顶层框图………………………………………………………………73.2开发板介绍…………………………………………………………………83.3液晶模块……………………………………………………………………93.3.1液晶显示原理…………………………………………………………93.3.21602液晶…………………………………………………………103.4键盘模块……………………………………………………………………14

3、3.4.1传统键盘……………………………………………………………143.4.2键盘改进……………………………………………………………153.5人机交互……………………………………………………………………163.6单片机和CPLD通信的实现………………………………………………174多功能信号发生器的软件设计……………………………………………194.1USART串行通信……………………………………………………………194.1.1USART介绍………………………………………………………194.1.2USART设置…………………………………………………………194.1.3中断…………

4、………………………………………………………224.2QuartusⅡ软件介绍…………………………………………………………234.3VerilogHDL语言介绍………………………………………………………244.4ROM宏模块应用…………………………………………………………254.5单片机对按键数据的处理…………………………………………………284.6ATmega8515单片机软件流程图………………………………………294.7CPLD系统原理框图………………………………………………………294.7.1系统原理框图………………………………………………………294.7.2接口功能模块

5、……………………………………………………304.7.3相位累加器…………………………………………………………314.7.4各种信号的实现方法………………………………………………325系统实现结果及分析…………………………………………………………335.1各模块仿真结果及分析…………………………………………………335.2实际输出结果及分析……………………………………………………356结束语…………………………………………………………………………38致谢…………………………………………………………………………………40参考文献……………………………………………………………………

6、……41附录：………………………………………………………………………………421．CPLD详细系统框图…………………………………………………………422．ATmega8单片机程序………………………………………………………433．ATmega8515单片机程序……………………………………………………444．CPLD程序……………………………………………………………………485150基于CPLD的多功能信号发生器设计摘要：本文详细介绍了基于直接数字频率合成技术（DDS）的信号发生器设计的原理和实现方法。由ATmega8515单片机作为主控芯片，管理键盘输入、液晶显示，实现人机交互

7、，向CPLD传送控制信号及频率字数据。利用Altera公司的设计平台QuartusII，在CPLD上实现各个功能模块，通过D/A输出波形，产生设定频率的正弦信号、三角波信号、方波信号和FSK、ASK、BPSK等调制信号。在写本文之前实物已经完成，能很好的完成预定的波形，所以本文介绍的软件方法和硬件电路都是确切可行的，仿真波形和输出结果都是真实有效的。关键词：1602液晶；单片机；CPLD；DDS；信号发生器Abstract:Thispaperhasdetailedtalkedaboutthetheori