【導(dǎo)讀】本論文進(jìn)行基于FPGA的數(shù)字信號發(fā)生器設(shè)計，可以為產(chǎn)生具有高精度、高靈活性的數(shù)字信號提供工程基礎(chǔ)，具有較高的實(shí)際意義。實(shí)現(xiàn)平臺，采用VHDL硬件描述語言進(jìn)行開發(fā)。采用Xinlinx公司的ISE軟件進(jìn)行軟件程序開發(fā)，進(jìn)一步在ModelTech公。司的仿真工具M(jìn)odelSim中完成仿真驗(yàn)證。三角波模塊仿真......

　　

【正文】 序運(yùn)行 20us 仿真結(jié)果如圖 所示 。 圖 改變波形的仿真 從時間軸可看出前 10000ns 輸出三角波與初始設(shè)置相同。 10000ns 后輸出與參數(shù)一沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 致正弦波，且三角波與正弦波波形與設(shè)計的一致，故正弦波信號 設(shè)計的設(shè)計完全正確。 （ 3）不同頻率周期的 4 種不同相同波形 在頂層文件中設(shè)置 SEL 為“ 10”選擇方波輸出，并且設(shè)置幅度 APSELC 為 1， FSELC為 0。 10000ns 后設(shè)置 SEL 為“ 01”選擇方波輸出，并且設(shè)置幅度 APSELC 為 1， FSELC為 0。再等 100000 后設(shè)置 SEL 為“ 00”選擇方波輸出，并且設(shè)置幅度 APSELC 為 1，F(xiàn)SELC 為 0。再 10000ns 后設(shè)置 SEL 為“ 11”選擇方波輸出，并且設(shè)置幅度 APSELC為 1， FSELC 為 0。在 Modelsim 中進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果如圖 與圖 。 圖 改變 波形 的 波形 仿真 圖 改變 波形的 波形 仿真 從時間軸可看出前 10000ns 輸出 周期 198ns,振幅 與初始設(shè)置相同。 100ns 至 11000ns輸出振幅為 00111111 的鋸齒波。 110000ns 至 12020ns 輸出周期為 30ns 振幅為 10011111的方波 12020ns 后輸出 振幅為 10111111 的三角波。 故 仿真圖與理論情況一致， 正弦波信號 設(shè)計的設(shè)計完全正確。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 結(jié) 論 本論文主要根據(jù) DDS 技術(shù)與 FPGA 技術(shù)設(shè)計信號發(fā)生系統(tǒng)，針對信號發(fā)生系統(tǒng)的硬件電路與軟件設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的研究與設(shè)計，完成了一套四通道輸出的信號發(fā)生器。完成了整個系統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計，其中主要包括基于 FPGA 的 VHDL 的 ISE 軟件。 FPGA主要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的控制與合成，最后對幾種常用信號進(jìn)行了較為詳細(xì)地測試與分析，結(jié)果證明其信號形式、精度等都達(dá)到預(yù)期的設(shè)計技術(shù)指標(biāo)。 本設(shè)計主要通過 VHDL 語言實(shí)現(xiàn)頻率控制、波形控制、 波形數(shù)據(jù)的提取、 波形的產(chǎn)生工作。其中 ,波形數(shù)據(jù)運(yùn)用 VHDL 語言編寫 。控制部分主要采用產(chǎn)生高低電平的撥碼開關(guān)控制。并通過 xilinx ise 與 Modelsim 軟件進(jìn)行波形的仿真，從而完成整個設(shè)計。 首先運(yùn)用 VHDL 語言完成正弦波，三角波，方波，鋸齒波的波形實(shí)現(xiàn)，并建立相應(yīng)的測試文件對相應(yīng)的波形進(jìn)行測試調(diào)用 modelsim 軟件看是否為我們想得到的波形。 本課題采用基于 FPGA 的數(shù)字信號發(fā)生器設(shè)計方案，首先分析了數(shù)字信號發(fā)生器的原理及設(shè)計方法，并通過 xilinx ise 與 Modelsim 進(jìn)行軟件設(shè)計及仿真。 實(shí)現(xiàn)能產(chǎn)生正弦，三角，鋸齒，方波四種信號的信號發(fā)生器，并且所得波形的頻率振幅可控。根據(jù)要求 設(shè)計了一款以現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA 為載體的多波形數(shù)字信號發(fā)生器發(fā)生器，論文中主要完成了以下幾個方面的工作 : ，數(shù)字信號發(fā)生器主要由頂層控制電路、波形生成電路及各組成部分。本次設(shè)計著重于波形生成電路部分。 DDS 技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對 FPGA 進(jìn)行邏輯設(shè)計實(shí)現(xiàn)了波形生成部分，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求， 通過選擇數(shù)字信號發(fā)生器可以實(shí)現(xiàn)對不同時刻所發(fā) 出的信號的選擇，并控制波形的輸出振幅以及頻率。得到我們想要的信號，完成數(shù)字信號發(fā)生器的作用。 采用 VHDL 硬件描述語言完成了產(chǎn)生模塊和波形控制模塊的設(shè)計，并在ModelSim 軟件中對各個模塊進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果均達(dá)到了設(shè)計預(yù)期。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 致 謝 非常感謝 錢博 講師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段 ——畢業(yè)設(shè)計階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。為了指導(dǎo)我的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時間，他的這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，值此論文完成之際，我向我的導(dǎo)師表示衷心的感謝和崇高的敬意 ！ 同時，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天 下！ 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與 導(dǎo) 師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。 最后，向所有關(guān)心我的親人、師長和朋友們表示深深的謝意！ 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 參考文獻(xiàn) [1] 譚會生，張昌凡等 . 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Since its invention by Xilinx in 1984, FPGAs have gone from being simple glue logic chips to actually replacing custom applicationspecific integrated circuits (ASICs) and processors for signal processing and control applications. Why has this technology been so successful? This article provides an introduction to FPGAs and highlights some of the benefits that make FPGAs unique. What is an FPGA? At the highest level, FPGAs are reprogrammable silicon chips. Using prebuilt logic blocks and programmable routing resources, you can configure these chips to implement custom hardware functionality without ever having to pick up a breadboard or soldering iron. You develop digital puting tasks in software and pile them down to a configuration file or bitstream that contains information on how the ponents should be wired together. In addition, FPGAs are pletely reconfigurable and instantly take on a brand new ―personality‖ when you repile a different configuration of circuitry. In the past, FPGA technology was only available to engineers with a deep understanding of digital hardware design. The rise of highlevel design tools, however, is changing the rules of FPGA programming, with new technologies that convert graphical block diagrams or even C code into digital hardware circuit