dds任意波形发生器波形数据生成及传输接口设计

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1、摘要任意波形发生器是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)是十九世纪七十年代初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。现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、能实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术。本设计是“基于DDS技术和FPGA的任意波形发生器设计”工作的一部分，主要任务是产生任意波形数据和实现波形数据的传输接口。按照DDS的基本原理，以QuartusⅡ软件平台作为开发工具，对FPGA芯片EPIC3T144C8实现的DDS结构中的数字部分及该部分与单片机的

2、接口进行了设计，其中的波形RAM是任意波形数据的接收端。在此基础上，使用当前流行的虚拟仪器设计语言LabWindows／CVI作为开发工具，利用计算机强大的计算显示功能，设计实现任意波形发生器的操作面板。通过在操作面板上选择正弦波、方波、三角波、锯齿波等常规波形或手动绘制测试需求的任意波形，并设置波形参数，产生符合接收要求的波形数据，进而控制硬件模块产生相应的波形信号。产生手动绘制任意波形数据是设计过程中的重点和难点，集中体现了任意波形发生器的“任意性”。在众多的计算机接口中，USB接口具有更快的数据传送速度、更灵活的使用特性，因此选用USB接口来实现计算机与任意波形数据接

3、收端之间的数据传输，设计中选用了USB接口芯片PDIUSBDl2和单片机AT89c52。通过设计硬件连接电路、编写单片机固件程序和设备驱动相关程序，实现了上位机与任意波形发生器硬件模块之间的数据通信接口。关键词；任意波形发生器，直接数字频率合成，现场可编程门阵列，LabWindows／cVI，通用串行总线ABSTRACTArbitraryWaveformGenerator(AWG)isoneofthemostpopularinstnnnentsinmoderntestingdomains，whichrepresentsthedevelopingdirectionofsign

4、alsOlll"eesoDirectDigitalfrequencySynthesis(DDS)advancedearlyin1970sisafilndigltattechnologyforfrequencysynthesis，itsLUTmethodforsynthesizingwaveformadaptstogeneratearbitrarywaveform．FieldProgrammableGateArray(FPGA)hasthefeaturesoflargescaleintegration,highworkingfrequencyandcanrealizelarg

5、ememory,SOFPGACalleffectivelyrealizeDDS．thisdesignisapartialworkof‘'designofAWGbasedonDDSandFPGA",themainaimofthistaskisgeneratingarbitrarywaveformdataandrealizingtheinterfaceoftransportingthedata．Based011thetheoryofDDS，onFPGAchipEPlC3T144C8thedigitalpartinDDSstructureanditsinterfacewitllM

6、CUaredesigned研thQuartusⅡ．thewaveforn'lRAMofDDSisthesinkofarbitrarywavefoNildata．Basedonthis，takingadvantageofPC’spowerfulcalculateanddisplaycapability，ldesigntheoperatepanelofAWGwithLabWindows／CVI．OnthepanelUsercanchooseconventionalwavessuchassinewave，squarewave，trianglewave,sawtoothwaveet

7、c．，drawwaverequiredbytestingbyhand，andsetwaveparameterstobringwaveforrndataandcontrolinstrumentgeneratecorrespondingwaveform．Drawingwaveandbringingcorrespondingdataistheemphasisanddifficultyinthedesign,whichembodiesthe‘‘arbitrary'’characterofAWl2USBismorefasti