正弦信号发生器是一种电子设备或电路设计,用于生成模拟正弦波形,通常在电子测试、通信系统、音频应用和信号处理等领域中使用。本文档介绍了一个基于Verilog HDL语言的简单正弦信号发生器的设计与实现,它主要由以下几个部分组成:
1. **模块定义**:
实体(ENTITY)名为SINGTIS,包含两个输入端口:CLK(信号源时钟),一个时钟信号,用于同步信号的产生;DOUT(输出),一个8位的STD_LOGIC_VECTOR,用于输出模拟的正弦波形数据。这个实体定义了信号发生器的基本结构和接口。
2. **数据存储器(LPM_ROM)**:
实现正弦波形数据的存储是关键。使用了一种预置的LPM_ROM(Look-Up-Table RAM,可编程只读存储器)组件,名为data_rom。这个组件接受6位地址信号(通过Q1信号线)和一个时钟信号(inclock)来访问存储器中的波形数据,并将数据输出到DOUT。设计中使用了一个地址发生器进程,每当时钟上升沿到来时,地址计数器Q1递增,这样就能按顺序读取ROM的不同地址位置,获取相应的正弦波形数据。
3. **RTL顶层电路图**:
该部分展示了正弦信号发生器的RTL(Register Transfer Level)设计,即电路的逻辑级别描述。顶层电路使用了IEEE库和Altera的ALTERA_MF库,分别处理标准逻辑和特定功能的硬件组件。数据_rom实例化后,通过地址和数据接口与SINGTIS实体连接,实现了信号的生成过程。
4. **硬件描述**:
data_rom模块的架构定义了一个名为sub_wire0的信号,它是一个7位的STD_LOGIC_VECTOR。这可能是一个临时变量或者用于数据暂存。紧接着,它引用了altsyncram组件,这是一个异步RAM,用于提供高速的数据存储和读取功能。这里的"GENERIC"部分定义了altsyncram组件的通用参数,可能是根据实际硬件平台的具体需求定制的。
总结起来,这个正弦信号发生器的设计是通过软件编程(Verilog HDL)控制硬件(LPM_ROM和异步RAM)来生成连续的正弦波形。它涉及数字逻辑设计、存储器管理以及时序控制,是模拟信号生成和数字电路结合的一个典型示例。在实际应用中,这样的信号发生器可能还需要额外的滤波和调制电路,以满足特定频率和幅度的要求。