基于fpga信号发生器

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1、-JIANGSUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYFPGA技术实验报告基于FPGA的DDS技术的信号发生器设计学院：电信学院专业：电子信息工程班级：姓名：学号指导教师：朱雷、陈海忠设计时间:__2014年2月16日——2014年2月28日.---目录1．基于FPGA的DDS信号发生器设计选题背景2FPGA硬件系统设计2.1功能要求2.2FPGA硬件系统组成2.3FPGA最小系统简介2.4FPGA外围电路设计2.4.1开关电路设计2.4.2DAC0832电路设计2.4.3LM358电路设计2.5硬件电路调试及结果分析3基于D

2、DS技术的信号发生器设计3.1功能要求3.2整体设计3.3DDS技术的基本原理3.3.1累加器3.3.2波形存储器3.4程序设计3.4.1方波产生程序设计及仿真3.4.2三角波产生程序设计及仿真.---3.4.3正弦波产生程序设计及仿真3.4.4锯齿波产生程序设计及仿真3.4.5AM及DSB产生程序设计及仿真3.4.6顶层程序设计及仿真(1)程序的功能(2)结构图或实体图(3)VHDL程序及注释(4)仿真波形及分析4设计分析与总结4.1故障分析设计过程中出现的故障分析4.2功能分析4.3设计总结及感想5参考文献6附录（1）硬件原理图

3、（2）程序模块.---1基于FPGA的DDS信号发生器设计选题背景1.1系统背景现场可编程逻辑门阵列FPGA，与PAL、GAL器件相比，他的优点是可以实时地对外加或内置得RAM或PROM编程，实施地改变迄今功能，实现现场可编程(基于EPROM型)或在线重配置（基于RAM型）。是科学试验、演技研制、小批量产品生产的最佳选择其间。自上世纪70年代单片机问世以来，它以其体积小、控制功能齐全、价格低廉等特点赢得了广泛的好评与应用。由单片机构成的应用系统有有体积小、功耗低控制功能强的特点，它用利于产品的小型化、多功能化和智能化，还有助与提高仪

4、表的精度和准确度，简化结构、减小体积与重量，便于携带与使用，降低成本，增强抗干扰能力，便于增加显示、报警和诊断功能。因而许多现代仪器仪表都用到了单片机。1.2选题目的及其意义信号发生器它最原始的功能是能够产生多种波形，比如说它可以产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等等。但随着科技的发展，它的功能也得到了增强，成为最普通、最基本的，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到多功能信号发生器。不论是在生产还是在科研与教学上，多功能信号源发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。它除此之外还有许多的用途，它已经被广泛地

5、应用于工业、教学、医学，科学研究等领域。目前大部分信号发生器的设计是以微控制器为核心进行的，它与纯硬件设计的信号发生器相比，具有高精度、高可靠性、操作方便、价格便宜、智能化等特点，是智能化仪器的一个发展方向，具有一定的实用价值.---2.FPGA硬件系统设计2.1功能要求2.1.1实现控制信号的的输入2.1.2实现数字信号到模拟信号的转换2.2FPGA硬件系统组成FPGA最小系统外围电路2.3FPGA最小系统简介.---FPGA最小系统是可以使FPGA正常工作的最简单的系统。它的外围电路尽量最少，只包括FPGA必要的控制电路。　　一

6、般所说的FPGA的最小系统主要包括：FPGA芯片、下载电路、外部时钟、复位电路和电源。如果需要使用NIOSII软嵌入式处理器还要包括：SDRAM和Flash。一般以上这些组件是FPGA最小系统的组成部分2.4FPGA外围电路设计FPGA按键控制D/A转换器显示器FPGA 芯片2.4.1开关电路设计.---功能分析：开关闭合时，输入信号‘0’。开关断开时，输入信号‘1’.8 位 输 入 寄存 器8 位 D/A 寄存 器8 位 D/A 转 换 器&&&D7~ D0ILECSWR1WR2XFERVREFIOUT2IOUT1RfbAGNDV

7、CCDGNDLE1LE12.4.2DAC0832电路设计CS1D07WR12D16D34D25AGND3DGND10RFB9VREF820VCC14D619ILE15D517XFER16D418WR211IOUT112IOUT213D7DAC 0832引脚特性：D7～D0：8位数据输入端ILE：输入寄存器锁存允许信号CS#：芯片选择信号WR1#：输入寄存器写信号XFER#：数据传送信号WR2#：DAC寄存器写信号VREF：基准电压，-10V～+10VRfb：反馈信号输入端IOUT1:电流输出1端IOUT2:电流输出2端VCC：电源A

8、GND：模拟地DGND：数字地.---FPGA与DAC0832接口电路原理图5硬件电路调试及结果分析2.4.3LM358电路设计LM358引脚图LM358连接图GNDGND.---2.5硬件电路调试及结果分析电路设计，是在参考资料和老