波形发生器设计.doc

摘要:随着现代的科学技术飞速的发展，电子测量技术在多领域广泛应用，比如，医疗，测控，航天等。多种形式的高质量信号源被应用在电子测量技术，所以研究任意波形的发生器对于电子测量技术的发展有极重要的意义。

本文设计了基于FPGA核心处理芯片的DDS波形发生器。在实现设计方案的过程中，板卡的核心芯片采用了CYCLONE I系列的1C3T144C8N芯片，并使用QuartusⅡ软件，结合Verlog-HDL语言，将软硬件结合，最终实现本文的设计。该设计利用电源模块、时钟模块、数码显示模块、按键模块和D/A模块的组合来实现。使其产生正弦波、方波，三角波和锯齿波。此设计的输出波形平滑并且有稳定度高、频率稳定，相位连续的优点，在工程应用上较有实际意义。

关键词：DDS；FPGA；波形发生器

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 本文研究的背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-2

1.3 本文主要研究内容-2

2 相关技术介绍-3

2.1 DDS频率合成技术-3

2.1.1 频率合成技术的技术指标-3

2.1.2 DDS的原理-3

2.1.3 DDS的结构-5

2.1.4 DDS的工作过程-5

2.1.5 DDS的优点及缺点-6

2.2 QuartusⅡ相关介绍-6

2.3 本章小结-6

3 系统方案设计-7

3.1 系统方案分析-7

3.2 本章小结-8

4 硬件设计-9

4.1 FPGA核心设计-9

4.1.1 硬件模块说明-9

4.2.1 数模转换（D/A）电路-13

4.3 本章小结-14

5 软件设计-14

5.1 软件设计流程及思路-14

5.2 各个模块的VHDL设计-15

5.2.1 按键模块-15

5.2.2 频率设置模块-15

5.2.3 波形数据产生模块-16

5.2.4 相位累加器模块-16

5.2.5 波形存储模块-17

5.2.6 选择输出模块-17

5.2.7 数码显示模块-18

5.3 本章小结-18

6 调试-19

6.1 波形调试-20

6.1.1 正弦波-20

6.1.2 方波-20

6.1.3 三角波-21

6.1.4 锯齿波-21

6.2 调试遇到的问题-21

6.3 本章小结-22

结    论-22

参考文献-23

附录A主程序代码-24

附录B 软硬件图及仿真图-38

致    谢-42