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1、本科毕业设计基于可编程器件的信号发生器的设计IV摘要任意波形信号发生器己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。本次设计课题为应用VHDL语言及QuartusⅡ软件提供的原理图输入设计功能,结合电子线路的设计加以完成一个可应用于数字系统开发或实验时做输入脉冲信号或基准脉冲信号用的信号发生器,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,极大的提高信号发生器的性能,降低生产成本。本文首先介绍了
2、波形发生器和FPGA的研究背景和发展状况。然后详尽地叙述了该文章所要用的的语言和软件(VHDL语言、QuartusⅡ)。接着提出了多种的设计方案,结合多种设计方案的优缺点,选择最优的设计方案(利用PFGA的设计),接着对硬件部分进行了分析,根据设计框图的功能划分,将整个仪器功能划分为控制模块,FPGA模块(波形产生模块、波形的选择模块、频率控制模块、幅度控制模块),滤波电路。并且对这3个部分布进行了详细地阐述。在本设计中遇到最大的难点就是对QuartusⅡ、VHDL语言的知识不了解。不过再老师的帮助和指导下
3、能够熟练的运用该软件和语言。学会了QuartusⅡ、VHDL语言,对产生的波形进行了仿真,结果表明,本次设计可以产生正弦波、三角波、方波和任意的波形。通过实验结果表明,本次设计达到了预定的要和设计目的,并证明了采用软硬件结合,利用FPGA技术实现任意波形发生器的方法是可行的。关键字:信号发生器;FPGA;VHDL;QuartusⅡ。IVABSTRACTArbitrarywaveformgeneratorhasbecomeoneofthegeneralmostwidelyusedinstrumentandre
4、presentsthedevelopmentdirectionofthesignal.ThedesigntaskistheapplicationofVHDLlanguageandtheinputdesigningfunctionoftheschematicdiagramprovidedbyQuartusⅡsoftware,combiningwithelectroniccircuitdesigntocompleteasignalgeneratorwhichcanbeappliedinthedevelopmen
5、texperimentofdigitalsystemtobeinputpulsesignalorbenchmarkpulsesignalandsatisfytherequirementsofgeneratinganywaveform.Asfieldprogrammablegatesarray(FPGA)hasthecharacteristicsofhighlevelofintegration,highspeedandrealizingthelargecapacitymemoryfunction,Itcana
6、chievetheDDStechnologyeffectively,increasetheperformanceofsignalgeneratorgreatlyandreduceproductioncost.ThispaperfirstintroducedtheresearchbackgroundanddevelopmentofwaveformgeneratorandFPGA,thendescribedthelanguageandsoftware(VHDLlanguage,QuartusⅡ)oftheart
7、icleindetail,providedavarietyofdesignscheme,combinedwiththeadvantagesanddisadvantagesofdesignscheme,selectedtheoptimaldesignscheme(usingthePFGAdesign),analyzedthehardwarepart,andaccordingtothefunctionofdesignblockdiagram,dividingtheentireinstrumentfunction
8、inthecontrolmodule,FPGAmodule(waveformmodule,waveformchoicemodule,frequencycontrolmodule,amplitudecontrolmodule),filtercircuits,andexplainedthethreedepartmentdistributioninthedetail.Thebiggestdifficultyencoun