基于lpm的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計報告(已修改)
2024-10-23 00:48 本頁面
【正文】 《 SOPC 技術(shù)》 課程 實驗報告 學生姓名： 所在班級： 指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分 3 分 得 分 一、 實驗名稱 實驗 1： 基于 LPM 的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計 二、 任務(wù)及要求 【 任務(wù) 】 在 QuartusII 平臺上，采用 查找表的 設(shè)計方法， 利用 LPM 兆功能模塊，完成 64 點（ 8位）的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計 。 正弦信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖如下： 頂層 VHDL 設(shè)計文件 ( S I N G T . V H D ) 5 位數(shù)據(jù)計數(shù)器 ( 地址發(fā)生器 ) 數(shù)據(jù)存儲 R O M ( L P M _R O M 模塊 ) dat ar o m . v hd 8 位 D / A 波形輸出 【 要求 】 1. 數(shù)據(jù)存儲 ROM 和地址信號發(fā)生器均由 LPM 模塊實現(xiàn) 。 2. 在 Quartus II 軟件上進行時序仿真 。 3. 利用 Signal Tap II 嵌入式邏輯分析儀進行在線測試與分析。（此步需使用實驗箱，并且要確保實驗箱與電腦處于在線可下載狀態(tài)） 【思考】 1. 編寫 DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換程序，利用示波器觀察輸出信號波形。 2. 如何在此基礎(chǔ)上設(shè)計方波、三角波等信號發(fā)生器？如何實現(xiàn)波形幅度等參數(shù)可調(diào)？ 三、 實驗程序（原理圖） 1 V C Cc lk I N P U Tq[ 7. . 0]O U T P U Tu p c o u n t e rc l o c kq [ 5 . . 0 ]anin s t 28 bits64 wordsa d d r e s s [ 5 . . 0 ]i n c l o c ko u t c l o c kq [ 7 . . 0 ]r o mins t 四、 仿真及結(jié)果分析 如圖所示，在外部時鐘 clk 的驅(qū) 動下 ，把采樣值依次取出來送到輸入端，周而復(fù)始的循環(huán)執(zhí)行，輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過 8 位的 D/A 轉(zhuǎn)換成模擬信號，就得到了正弦波。改變時鐘頻率就可以改變正弦波的頻率。 五、 硬件驗證 選擇模式： 引腳鎖定情況表： 六、 小結(jié) 本次實驗是我們第一次接觸 FPGA，做完還有許多不清楚的地方 2 《 SOPC 技術(shù)》 課程 實驗報告 學生姓名： 所在班級： 指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分 3 分 得 分 一、 實驗名稱 實驗 2： 基于 DSP Builder 正弦信號發(fā)生器的設(shè)計 二、 任務(wù)及要求 【 任務(wù) 】 采用 DSP Builder 系統(tǒng)建模的方法，設(shè)計正弦信號發(fā)生器，要求采用查找表的方法，完成正弦信號發(fā)生器模塊的建模、仿真。 S t e pS i g n a l C o m p i l e rS c o p eP r o d u c ta ( 7 : 0 )b ( 7 : 0 )r ( 15 : 0 ) X O u t p u to 7 : 0L U T( 5 : 0 ) q ( 7 : 0 )I n p u ti b i tI n c r e m e n t D e c r e m e n tc ( 5 : 0 )D e l a yz 1 【要求】： 1. 完成模型構(gòu)建及仿真，得到如下波形圖。 3 2. 將模型轉(zhuǎn)換成 VHDL 硬件描述語言，利用 Modelsim 軟件進行 RTL 仿真 。 3. 再 在 Quartus II 軟件上 進行編譯、 時序仿真 與時序分析 。 4. 利用 Signal Tap II 嵌入式邏輯分析儀進行在線測試與分析。 （此步需使用實驗箱，并且要確保實驗箱與電腦處于在線可下載狀態(tài)） 三、 實驗程序（原理圖） T e s t B e n c hT e s t B e n c honS t e pS i g n a l C o m p i l e rS c o p eP r o d u c tabr X O u t p u to 7 : 0L U T( 5 : 0 ) q ( 7 : 0 )I n p u ti b i tI n c r e m e n t D e c r e m e n tc ( 7 : 0 )D e l a yz 1C l o c k20 ns 四、 仿真及結(jié)果分析 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 4 0 3 5 3 0 2 5 2 0 1 5 1 050F r e q u e n c y ( k H z )Magnitude (dB)M a g n it u d e ( d B ) a n d P h a s e R e s p o n s e s 3 . 7 7 7 1 3 . 1 9 6 2 2 .
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