点频模式输出和扫频模式输出的原理和区别
时间: 2024-06-06 08:06:10 浏览: 14
点频模式输出和扫频模式输出是频率合成器输出信号的两种基本方式。
点频模式输出:频率合成器在点频模式下,输出的信号频率是固定的,不随时间变化而改变,可以看作是一个固定的正弦波信号。在这种模式下,频率合成器的输出信号频率精度高,稳定性好,但是不能产生频率改变的信号。
扫频模式输出:频率合成器在扫频模式下,输出信号的频率随时间变化而改变,可以产生频率随时间变化的信号。这种模式下,频率合成器输出的信号频率呈线性扫描,即信号频率随时间线性变化。扫频模式输出的信号可以用于测量、调制、解调等应用。
区别:点频模式输出的信号频率是固定的,稳定性好,精度高,但是不能产生频率改变的信号;扫频模式输出的信号频率随时间变化而改变,可以产生频率随时间变化的信号,应用更广泛。
相关问题
vivado使用开关设定输出为点频输出或扫频输出,在点频输出模式下,使用开关改变输出信号的频率,给出代码
下面是一个简单的 Vivado RTL 设计示例,可以用于实现点频输出和扫频输出。
```
module freq_generator(
input clk,
input rst,
output reg [15:0] freq_out
);
reg [15:0] freq;
reg [1:0] mode;
parameter MODE_SWEEP = 2'b00;
parameter MODE_FIXED = 2'b01;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
freq <= 16'd0;
mode <= MODE_FIXED;
end else begin
case (mode)
MODE_SWEEP: freq <= freq + 1;
MODE_FIXED: freq <= freq_out;
endcase
end
end
always @(posedge clk) begin
case (mode)
MODE_SWEEP: freq_out <= freq[15:0];
MODE_FIXED: freq_out <= freq_out;
endcase
end
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
mode <= MODE_FIXED;
end else begin
if (mode == MODE_FIXED) begin
if (sw == 1'b1) mode <= MODE_SWEEP;
end else begin
if (sw == 1'b0) mode <= MODE_FIXED;
end
end
end
endmodule
```
该示例模块包含一个时钟输入 (`clk`)、一个复位输入 (`rst`) 和一个输出频率 (`freq_out`)。在点频输出模式下,输出频率等于内部变量 `freq` 的值。在扫频输出模式下,输出频率会逐渐增加,直到达到最大值。可以使用 `sw` 开关来切换模式。如果 `sw` 为低电平,则模块将在点频输出模式下运行;如果 `sw` 为高电平,则模块将在扫频输出模式下运行。
请注意,此示例仅用于演示目的。实际上,您需要根据您的设计要求进行修改和调整。
用Vivado的DDS的IP核编程,使用开关设定输出模式为点频输出或扫频输出,最高至10kHz
以下是使用Vivado的DDS IP核编程,实现开关设定输出模式为点频输出或扫频输出,最高至10kHz的示例代码:
```vhdl
-- 声明顶层模块
entity dds_top is
port (
clk_in : in std_logic;
reset : in std_logic;
switch : in std_logic; -- 开关输入
freq_out : out std_logic_vector(15 downto 0) -- 用于输出频率
);
end entity;
-- 包含DDS IP核的顶层模块
architecture Behavioral of dds_top is
-- 引入DDS IP核
component dds_compiler_v6_0 is
port (
sys_clk : in std_logic;
sys_rst : in std_logic;
enable : in std_logic;
freq_in : in std_logic_vector(31 downto 0);
freq_out : out std_logic_vector(15 downto 0);
phase_out : out std_logic_vector(31 downto 0);
dout : out std_logic
);
end component;
-- 时钟分频系数,用于设定最高输出频率
constant clk_div : integer := 50;
-- 默认为点频输出
signal dds_enable : std_logic := '1';
signal dds_freq : std_logic_vector(31 downto 0) := x"00000000";
signal dds_phase : std_logic_vector(31 downto 0) := x"00000000";
-- 点频输出时的频率
constant point_freq : integer := 1000; -- 1kHz
-- 扫频输出时的频率范围
constant sweep_freq_low : integer := 100; -- 0.1kHz
constant sweep_freq_high : integer := 10000; -- 10kHz
-- 扫频输出时的频率增量
constant sweep_step : integer := 50; -- 50Hz
-- 计数器,用于扫频输出时计算频率
signal sweep_cnt : integer range 0 to clk_div := 0;
begin
-- 实例化DDS IP核
DDS_inst : dds_compiler_v6_0
port map (
sys_clk => clk_in,
sys_rst => reset,
enable => dds_enable,
freq_in => dds_freq,
freq_out => freq_out,
phase_out => dds_phase,
dout => open
);
process(clk_in)
begin
if rising_edge(clk_in) then
if reset = '1' then
-- 复位计数器和开关状态
sweep_cnt <= 0;
dds_enable <= '1';
else
-- 切换输出模式
if switch = '1' then
dds_enable <= '1'; -- 点频输出
dds_freq <= std_logic_vector(to_unsigned(point_freq, 32));
else
dds_enable <= '0'; -- 扫频输出
sweep_cnt <= sweep_cnt + 1;
if sweep_cnt >= clk_div then
sweep_cnt <= 0;
-- 计算扫频输出的频率
dds_freq <= std_logic_vector(to_unsigned(sweep_freq_low + (sweep_cnt / clk_div) * (sweep_freq_high - sweep_freq_low), 32));
end if;
end if;
end if;
end if;
end process;
end Behavioral;
```
该代码中,使用了Vivado自带的DDS Compiler IP核,并通过一个开关信号来切换输出模式。当开关为高电平时,输出点频信号,频率为1kHz;当开关为低电平时,输出扫频信号,频率从0.1kHz线性增加至10kHz,步进为50Hz。在扫频输出时,使用一个计数器来计算当前的频率,通过修改DDS IP核的频率参数来实现扫频输出。由于使用了时钟分频,最高输出频率可达到50MHz/50=1MHz,因此最高可实现的扫频范围为0.1kHz至1MHz。
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