eda课程设计--dds信号发生器

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1、太原科技大学：DDS信号发生器电子课程设计------DDS信号发生器合成器学院：专业班级：姓名：学号：指导老师：2012年12月22太原科技大学：DDS信号发生器直接数字频率合成器（DDS）一、设计任务与要求直接数字频率综合技术，即DDS技术，是一种新型的频率合成技术和信号产生方法。利用EDA技术和FPGA实现直接数字频率合成器DDS的设计。设计要求：1、利用QuartusII软件实验箱实现DDS的设计；2、通过实验箱上的开关输入DDS的频率和相位控制字，并能用示波器观察加以验证；3、系统具有清零和使能的功能；4、DDS中的波形存储器模块用Altera公司的Cyclon

2、e系列FPGA芯片中的ROM实现。二、总体框图相位控制字**************品路控制字*5**********5*5制字N位频率控制字**************品路控制字*5**********5*5制字数模转换器**************品路控制字*5**********5*5制字正弦查找表**************品路控制字*5**********5*5制字加法器**************品路控制字*5**********5*5制字相位寄存器**************品路控制字*5**********5*5制字累加器**************品路控

3、制字*5**********5*5制字Mf低通滤波器**************品路控制字*5**********5*5制字时钟源**************品路控制字*5**********5*5制字图1DDS总体框图22太原科技大学：DDS信号发生器1、模块的功能（1）频率预置和调节电路不变量K称作相位增量，也叫频率控制字。此模块实现频率控制量的输入。（2）相位累加器相位累加器是一个带有累加功能的N位加法器，它以设定的N位频率控制字K作为步长进行线性累加，当其和满时，计数器清零，并进行重新运算，它使输出频率正比于时钟频率和相位增量之积。（3）相位寄存器相位寄存器是一个

4、N位的寄存器，它对输入端输入的数据进行寄存，当下一个时钟到来时，输出寄存的数据。相位频率控f量化制字K序列加法器寄存器N位N位N位图2相位累加器相位累加器的组成=N位加法器+N位寄存器相位累加器的作用：在时钟的作用下，进行相位累加注意：当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出，完成一个周期的动作。（4）正弦查找表正弦查找表ROM是DDS最关键的部分，也是最复杂的部分，设计时首先需对正弦函数进行离散采样，接着将采样的结果放到ROM模块的对应存储单元中，每一位地址对应一个数值，输出为8位。ROM中必须包含完整的正弦采样值，此设计采样256点，而且还要注意避免在按地址读取ROM内

5、容时可能引起的不连续点，避免量化噪音集中于基频的谐波上。地数波形ROM址据据据据相位量化序列正弦幅度量化序列N位D位图3波形存储器作用：进行波形的相位----幅值转换原理：ROM的N位地址把0°360°的正弦角度离散成具有2N个样值的序列22太原科技大学：DDS信号发生器ROM的D位数据位则2N个样值的幅值量化为D位二进制数据（1）D/A转换器D/A转换器的作用：把已经合成的正弦波的数字量转换成模拟量。典型D/A转换器芯片DAC0832:DAC0832是一个8位D/A转换器。单电源供电，从+5V—+15V均可正常工作。基准电压的范围为正负10V;电流建立时间为1s；CMO

6、S工艺，低功耗，仅20mW。DAC0832转换器芯片为20引脚，双列直插式封装，其引脚排列如图4所示。CSVDDWR1WR2ILEXFERVREFDI0RFBDI1IOUT1DI2IOUT2DI3DI4DI5DI6DI7GNDGND1202181981797611512416151413310图4DAC0832引脚图对各引脚信号说明如下：▲DI7—DI0:转换数据输入。▲CS:片选信号(输入)，低电平有效。▲ILE:数据锁存允许信号（输入），高电平有效。▲WR1:写信号（输入），低电平有效。▲WR2:第2写信号（输入），低电平有效。▲XFER：数据传送控制信号（输入），低

7、电平有效。▲IOUT1、IOUT2:电流输出1、2，DAC转换器的特性之一是：Iout1+Iout2=常数▲RFB—反馈电阻端▲VREF:基准电压，其电压可正可负，范围-10V—+10V.▲DGND:数字地▲AGND:模拟（6）低通滤波器22太原科技大学：DDS信号发生器低通滤波器的作用：滤除生成的阶梯正弦波中的高频成分，将其变成光滑的正弦波。1、设计思路直接数字频率合成器（DirectDigitalFrequencySynthesizer）是一种基于全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。其电路系统具有