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基于FPGA的DDS雙通道波形發(fā)生器

資 源 簡 介

直接數(shù)字頻率合成(DDS)是七十年代初提出的一種新的頻率合成技術(shù),其數(shù)字結(jié)構(gòu)滿足了現(xiàn)代電子系統(tǒng)的許多要求,因而得到了迅速的發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)的出現(xiàn),改變了現(xiàn)代電子數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法,提供了一種全新的設(shè)計模式。本論文結(jié)合這兩項(xiàng)技術(shù),并利用單片機(jī)控制靈活的特點(diǎn),開發(fā)了一種雙通道波形發(fā)生器。在實(shí)現(xiàn)過程中,選用了Altera公司的EP1C6Q240C8芯片作為產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)的主芯片,充分利用了該芯片的超大集成性和快速性。在控制芯片上選用ATMAL的AT89C51單片機(jī)作為控制芯片。本設(shè)計中,F(xiàn)PGA芯片的設(shè)計和與控制芯片的接口設(shè)計是一個難點(diǎn),本文利用Altera的設(shè)計工具Quartus Ⅱ并結(jié)合Verilog-HDL語言,采用硬件編程的方法很好地解決了這一問題。 本文首先介紹了波形發(fā)生器的研究背景和DDS的理論。然后詳盡地敘述了用EP1C6Q240C8完成DDS模塊的設(shè)計過程,這是設(shè)計的基礎(chǔ)。接著分析了整個設(shè)計中應(yīng)處理的問題,根據(jù)設(shè)計原理就功能上進(jìn)行了劃分,將整個儀器功能劃分為控制模塊、外圍硬件、FPGA器件三個部分來實(shí)現(xiàn)。然后就這三個部分分別詳細(xì)地進(jìn)行了闡述。并且通過系列實(shí)驗(yàn),詳細(xì)地分析了該波形發(fā)生器的功能、性能、實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最后,結(jié)合在設(shè)計中的一些心得體會,提出了本設(shè)計中的一些不足和改進(jìn)意見。通過實(shí)驗(yàn)說明,本設(shè)計達(dá)到了預(yù)定的要求,并證明了采用軟硬件結(jié)合,利用FPGA實(shí)現(xiàn)基于DDS架構(gòu)的雙路波形發(fā)生器是可行的。

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