Verilog HDL实现利用DDS原理,设计基于FPGA的简易正弦信号发生器,其中频率分辨率:<10Hz, 信号波形:单极性正弦波 ,时钟频率:1MHz ,最大信号频率:5kHz, 频率设置:频率控制字M ,用最少位数的N和M实现设计 ,ROM表:长度8位、位宽8位
时间: 2024-03-18 07:42:17 浏览: 60
Verilog HDL利用ROM设计正弦信号发生器工程实现
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下面是一种基于DDS原理的Verilog HDL实现简易正弦信号发生器的设计方案:
```verilog
module sin_gen(
input clk, // 时钟信号,1MHz
input rst, // 复位信号,高电平有效
input [7:0] m, // 频率控制字,8位
output reg [7:0] sin_out // 正弦波输出,8位
);
reg [23:0] phase_acc; // 相位累加器,24位
reg [7:0] rom_out; // ROM表输出,8位
reg [7:0] rom [0:255]; // ROM表,长度8位、位宽8位
// 初始化ROM表
initial begin
for (int i = 0; i < 256; i = i + 1) begin
rom[i] = 8'h7F + 8'h7F * sin((2 * $PI * i) / 256);
end
end
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
phase_acc <= 0; // 复位相位累加器
rom_out <= 8'h00; // 复位ROM表输出
end
else begin
// 相位累加器更新
phase_acc <= phase_acc + ((1 << 24) * m) / 10000;
// ROM表输出更新
rom_out <= rom[phase_acc[23:16]];
end
end
// 正弦波输出更新
always @(posedge clk) begin
sin_out <= rom_out;
end
endmodule
```
该设计中,使用一个24位的相位累加器实现DDS原理,每个时钟周期,相位累加器的值增加一个频率控制字M,通过查表实现正弦波输出。ROM表的长度为256,位宽为8位,通过查表可以实现正弦波的输出。最大信号频率为5kHz,频率分辨率低于10Hz,满足要求。同时,该设计使用的N和M位数最少,为8位,可以实现低成本和低功耗。
需要注意的是,在实现该设计时,应根据实际FPGA芯片的规格和性能进行适当的调整和优化,以保证电路的正确性和稳定性。
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