毕业设计（论文）-简易多功能信号发生器设计

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1、西安交通大学网络教育学院论文1绪论简易多功能信号发生器是信号发生器的一种，在生产实践和科研领域中有着广泛的应使用。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，使用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应使用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波和锯齿波等,因而广泛使用于通信、雷达、导航、宇航等领域。在本设计中它能够产生多种波形，如正弦波,三

2、角波,方波和锯齿波等，并能实现对各种波频率和幅度的改变。正因为其在生活中应使用的重要性，人们它做了大量的研究，总结出了许多实现方式。可以基于FPGA、VHDL、单片机、DOS技能、数字电路等多种方法实现。本设计是采使用VHDL来实现的简易多功能信号发生器。它能产生正弦波,三角波,方波和锯齿波。且对各种波形的要求如下：（1）根据按键选择不同的波形（实现正弦波,三角波,方波和锯齿波）；（2）各波形的频率范围为100Hz-20KHz；（3）各波形频率可调（通过按键控制频率的变化，步进值为500Hz）；（4）使使用LED数码管实

3、时显示输出信号波形的频率值；（5）使用按键控制实现输出信号的幅度调节（幅度调节为2.5V和5V）。西安交通大学网络教育学院论文西安交通大学网络教育学院论文1EDA技术介绍1.1EDA介绍EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutoMation）缩写。EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionlanguage）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。硬件描述语言HDL是相对于

4、一般的计算机软件语言，如：C、PASCAL而言的。HDL语言使使用西安交通大学网络教育学院论文与设计硬件电子系统的计算机语言，它能描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接方式。设计者可利使用HDL程序来描述所希望的电路系统，规定器件结构特征和电路的行为方式；然后利使用综合器和适配器将此程序编程能控制FPGA和CPLD内部结构，并实现相应逻辑功能的的门级或更底层的结构网表文件或下载文件。目前，就FPGA/CPLD开发来说，比较常使用和流行的HDL主要有ABEL-HDL、AHDL和VHDL[1]。现在数字逻辑电路实验都可以在计

5、算机上利使用EDA(ElectronicDesignAutoMatic—电子设计自动化)软件进行设计、仿真，只有极少量外部配件不能在计算机上进行仿真。因此，在实验前期阶段，即实验预习阶段的主要应使用工具是EDA软件，利使用EDA软件可以设计、仿真实验课题，进行虚拟实验。通过虚拟实验使实验者在进入真实实验前就能对预做的实验有相当的了解，甚至可以预测到实验的结果。这样在实际做实验时，可以把许多设计型实验的难度降低，同时能有更多的时间让实验者动手做实验，研究问题，提高实验效率。当前数字电路设计已由计算机辅助设计进入到以计算机为

6、主的设计时代。1.1VHDL基本介绍VHDL是一种主要的硬件描述语言之一，硬件描述语言（HDL）是各种描述方法中最能体现EDA优越性的描述方法。所谓硬件描述语言，实际上就是一种描述工具，其描述的对象就是待设计电路系统的逻辑功能，实现该功能的算法，选使用的电路结构以及其他各种约束条件等。通常要求HDL既能描述系统的行为，又能描述系统的结构。VHDL语言是美国国防部与20世纪80年代后期，出于军事工业需要开发的。1984年VHDL被IEEE确定为标准的硬件描述语言。1993年IEEE对VHDL进行了修正，增加了部分新的VHD

7、L命令与属性，增强了对系统的描述能力。西安交通大学网络教育学院论文4片VHDL结构芯片之间的互连线较少，需要外连接口时要通过软线连接板上的插座，因此外接高速设备（例如SATAII和PCIE）时信号完整性将受到考验。2、S2C公司的验证平台TAILogicModule，其最新产品是V5TAILogicModule,包含两片XC5VLX330FF1760。它通过多片板卡堆叠的方式来满足更大规模的设计，堆叠高度的增加对系统稳定性和信号完整性都有很大影响。VHDL上的6个DDR2的SODIMM接口以及8个MEGArray接口。V

8、HDL抽象描述强，支持硬件的设计，验证，综合和测试。VHDL能在多级别上对同一逻辑功能进行描述。VHDL的基本结构包含一个实体和一个结构体，而完整的VHDL结构还包括配置，程序包与库。各种硬件描述语言中，VHDL的描述能力最强，因此运使用VHDL进行复杂电路设计时，往往采使用自顶向下结构化的设计方法。1.1设计工具简