【正文】 /64。n=0:T:1。sb=A*sin(2*pi*f*n+a)。k=0:length(n)1。stem(k,sb)。 %畫針狀圖gridxlabel(‘時(shí)間序號(hào)n’)。ylabel(‘振幅’)。title(‘離散時(shí)間信號(hào)x[n]’)。axis([0 length(n)1 ])。for i=0:64 %for循環(huán)s=A*cos(2*pi*f*2*pi*i/64+a)。s=(s+1)*255/2。y=[i。s]。fid=fopen(‘f\calculate\’,’wt’)。 % f\calculate\fprintf(fid,39。%.5g\n39。,y)。 %以5位數(shù)位最短形式顯示，每寫一個(gè)元素就換行fclose(fid)。 %關(guān)閉文件type %在MATLAB的命令窗口顯示出f\calculate\end %結(jié)束循環(huán)在MATLAB ，得到如下的波形圖。 64個(gè)采樣點(diǎn)的正弦波波形 1024個(gè)采樣點(diǎn)的正弦波波形，這兩幅圖頻率、幅度、相角都相同；頻率f=，幅度A=1，相角a=0度；但是采樣點(diǎn)數(shù)不同。顯然64個(gè)采樣點(diǎn)的波形曲線不平滑有明顯的失真，而1024個(gè)采樣點(diǎn)的波形曲線相當(dāng)平滑，失真很小。在前述章節(jié)所介紹的波形發(fā)生器的電路中，在FPGA里開辟的ROM中，每個(gè)地址對(duì)應(yīng)的單元中的內(nèi)容（數(shù)據(jù)）都相當(dāng)于正弦波的離散采樣值，整個(gè)ROM包括完整的正弦波采樣值。時(shí)鐘頻率輸入輸入地址發(fā)生計(jì)數(shù)器和寄存器，地址計(jì)數(shù)器所選中的ROM地址的內(nèi)容被鎖入寄存器，寄存器的輸出經(jīng)DAC恢復(fù)成連續(xù)信號(hào)，即由各個(gè)臺(tái)階重構(gòu)的正弦波，若采樣點(diǎn)數(shù)比較多，則重構(gòu)的正弦波經(jīng)適當(dāng)平滑后失真很小。所以為了得到精度更高、失真更小的波形應(yīng)該是采樣點(diǎn)盡量多。（幅度A=相角a=0度）的波形數(shù)據(jù)查找表（1024個(gè)采樣點(diǎn)的參看附錄2）。波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在f\calculate\，以便調(diào)用數(shù)據(jù)到FPGA的ROM中生成FPGA中的波形查找表。運(yùn)行得出的波形數(shù)據(jù)如下（以下的數(shù)據(jù)格式只是為了節(jié)省篇幅，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果每一數(shù)據(jù)組占一行）： 64個(gè)采樣點(diǎn)幅值為1的波形數(shù)據(jù)查找表序 號(hào)數(shù) 據(jù)序 號(hào)數(shù) 據(jù)序 號(hào)數(shù) 據(jù)序 號(hào)數(shù) 據(jù)02551632048117115334914021834503193551420365252137536223854723395582440569254157102642581127435912284460132945611430466215140314711563 幅值為2的正弦波波形圖，為幅值A(chǔ)=2，頻率f=，相角a=0度，64個(gè)采樣點(diǎn)的正弦波形圖，(以下的數(shù)據(jù)格式只是為了節(jié)省篇幅，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果每一數(shù)據(jù)組占一行）： 64個(gè)采樣點(diǎn)幅值為2的波形數(shù)據(jù)查找表序 號(hào)數(shù) 據(jù)序 號(hào)數(shù) 據(jù)序 號(hào)數(shù) 據(jù)序 號(hào)數(shù) 據(jù)0163248117334921834503193551420365252137536223854723395582440569254157102642581127435912284460132945611430466215314763，這兩幅圖頻率、幅度、相角都相同；頻率f=，幅度A=1，相角a=0度。，這組圖的幅度、相角都相同；幅度A=1，相角a=0度。=，=，這兩組數(shù)據(jù)都是第3章波形發(fā)生器電路實(shí)現(xiàn)波形的頻率縮小100倍的Matlab仿真圖。 64個(gè)采樣點(diǎn)， 1024個(gè)采樣點(diǎn)，=，幅度A=1，相角a=0度的Matlab仿真的正弦波波形圖，波形數(shù)據(jù)在FPGA的時(shí)序控制下，經(jīng)DAC0832進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)，模擬信號(hào)通過(guò)放大，濾波后，還原后經(jīng)示波器觀察的波形。 f=，A=1，a=0 Matlab仿真的正弦波波形圖 f=，A=1，a=0示波器觀察的正弦波波形圖同樣，=，幅度A=1，相角a=0度的Matlab仿真的正弦波波形圖，還原后經(jīng)示波器觀察的波形。 f=，A=1，a=0 Matlab仿真的正弦波波形圖 f=1623Hz，A=1，a=0示波器觀察的正弦波波形圖波形數(shù)據(jù)從Matlab中獲取，借助MaxplusⅡ軟件，實(shí)現(xiàn)波形電路的VHDL描述和仿真，最終通過(guò)硬件驗(yàn)證?；贛atlab和FPGA的波形發(fā)生器的研究方法適用于開發(fā)任意波形發(fā)生器。在FPGA內(nèi)開辟高速存儲(chǔ)器ROM做查詢表，通過(guò)Matlab獲得波形數(shù)據(jù)并存入ROM中，波形數(shù)據(jù)不斷地，有序地從ROM中送到高速D/A轉(zhuǎn)換器中對(duì)存儲(chǔ)器的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此只要改變FPGA中查找表數(shù)據(jù)就可以產(chǎn)生任意波形，因此該研究方法可以產(chǎn)生任意波形?？? 結(jié)本次設(shè)計(jì)利用EDA技術(shù)對(duì)任意波形發(fā)生器進(jìn)行研究和探討。從2007年2月到2007年5月歷時(shí)三個(gè)月，我們完成了基于Matlab和FPGA的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)。首先，在研究國(guó)內(nèi)外波形發(fā)生器的基礎(chǔ)上，于2007年3月10日提出了基于Matlab和FPGA的波形發(fā)生器設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)中波形數(shù)據(jù)是從Matlab中獲取，波形發(fā)生器的開發(fā)是基于EDA開發(fā)平臺(tái)上，借助MaxplusⅡ軟件，實(shí)現(xiàn)了波形電路VHDL描述和仿真，最終通過(guò)硬件驗(yàn)證。文章中的程序和電路均通過(guò)驗(yàn)證。在本次設(shè)計(jì)中我們?cè)贔PGA內(nèi)開辟高速存儲(chǔ)器ROM做查詢表；通過(guò)Matlab獲得波形數(shù)據(jù)存入ROM中；完成了波形發(fā)生器硬件電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試和仿真；最終生成了正弦波?；具_(dá)到了課題的要求。但是此設(shè)計(jì)中也存在著一些不足的地方，如：系統(tǒng)中在讀取ROM內(nèi)容時(shí)可能引起取點(diǎn)不連續(xù)，使得最終的波形失真；輸出頻率的控制僅決定于時(shí)鐘頻率的控制，因此不利于頻率控制；存儲(chǔ)容量有限等。歸納起來(lái)本次設(shè)計(jì)主要做了這幾方面的工作，采用VHDL語(yǔ)言來(lái)擴(kuò)展內(nèi)部的ROM存放波形數(shù)據(jù)，并且通過(guò)仿真；設(shè)計(jì)了數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；設(shè)計(jì)低通濾波電路；編寫VHDL控制主程序；利用Matlab軟件生成任意波形數(shù)據(jù)等。這個(gè)課題是和何永強(qiáng)同學(xué)共同研究完成的，何永強(qiáng)主要完成波形發(fā)生器的硬件電路的設(shè)計(jì)，我主要探討了基于Matlab的任意波形數(shù)據(jù)的采集。由于我們的能力和水平有限，還有時(shí)間比較倉(cāng)促未能實(shí)現(xiàn)任意波形的發(fā)生，但是我們對(duì)其它波形如：方波、三角波、斜波等都進(jìn)行了初步的探討。論文中肯定會(huì)有不妥之處和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師和同學(xué)提出批評(píng)和改進(jìn)意見(jiàn)，在此表示由衷的感謝。參考資料[1] 潘松 [2] [3] [4] .[5] 譚博學(xué) [6] [7] [8] [9] [10] [12] [13] [14] 馬建國(guó) [15] [16] [17] [18] [19] Chapman S Programming for [20] Hanselman D,Littlefield MATLAB [21] ,Digital system Design with [22] Altera Digital [23] Xlinx Book 2001. [24] [25] 致 謝經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，更重要的是它使我學(xué)到了怎樣去獨(dú)立思考問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高了處理問(wèn)題的能力，為我今后的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這些收獲是和老師的辛勤工作與諄諄教誨分不開的。我非常感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)，感謝老師。他在百忙之中抽出時(shí)間對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)給予了詳細(xì)的指導(dǎo)和細(xì)心的修改。在老師的幫助下，本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)得以順利完成。江老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和踏實(shí)的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。在此，向江老師致以最誠(chéng)摯的謝意。最后還要感謝教育和指導(dǎo)過(guò)我的所有老師，你們給予我的不僅僅是知識(shí)，還有你們對(duì)知識(shí)孜孜不倦的追求精神和對(duì)生活的積極向上態(tài)度，使我終身受益。我將在以后的工作中繼續(xù)努力，不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己。同時(shí)感謝我的室友們還有同學(xué)在學(xué)習(xí)生活中給我的鼓勵(lì)與幫助，給了我許多好的見(jiàn)解和啟發(fā)，使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。衷心感謝所有關(guān)心我，幫助我的老師、同學(xué)和朋友們！附錄1 實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)圖附錄2 由Matlab生成的正弦波波形采集數(shù)據(jù)0， 1， 2， 3， 4，5， 6， 7， 8， 9，10， 11，546 12， 13， 14，15， 16， 17， 18， 19，57120， 21， 22， 23， 24，25， 26， 27， 28， 29， 30， 31， 32， 33， 34，35， 36， 37， 38， 39，40， 41， 42， 43， 44，45， 46， 47， 48， 49，50， 51， 52， 53， 54，55， 56， 57， 58， 59，60， 61， 62， 63， 64，65， 66， 67， 68， 69，70， 71， 72， 73， 74，75， 76， 77， 78， 79，80， 81， 82， 83， 84，85， 86， 87， 88， 89，90， 91， 92， 93， 94，95， 96， 97， 98， 99，100， 101， 102， 103， 104，105， 106， 107， 108， 109，110， 111， 112， 113， 114，115， 116， 117， 118， 119，120，855 121， 122， 123， 124，125， 126， 127， 128， 129，130， 131， 132， 133， 134，135， 136， 137， 138， 139，140， 141， 142， 143， 144，145， 146， 147， 148， 149，150， 151， 152， 153， 154，155， 156， 157， 158， 159，160， 161， 162， 163， 164，165， 166， 167， 168， 169，170， 171， 172， 173， 174，175， 176， 177， 178， 179，180， 181， 182， 183， 184，185， 186， 187， 188， 189，190， 191， 192， 193， 194，195， 196， 197， 198， 199，200， 201， 202， 203， 204，205， 206， 207， 208，1001 209