FPGA DDS波形发生器Verilog实现及验证
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更新于2024-10-22
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"该资源提供了一种在FPGA(Field-Programmable Gate Array)上实现数字频率合成(Direct Digital Synthesis,DDS)技术的方法,用于生成正弦波、方波和三角波。作者提供了Verilog HDL(硬件描述语言)程序,并且已经在Altera的CycloneIII系列DE0开发板上进行了成功验证。该程序涉及到的组件包括一个主模块(DDS_hzh)、键控单元(keyU1)、控制单元(controlU2)、计数器(counterU3)、噪声模拟单元(shumaguanU4)以及波形选择和打包单元(boxingU5)。此外,还使用了三个ROM查找表来存储不同波形的数据。设计允许通过输入信号来选择不同的波形,并且可以调整输出频率。"
DDS技术是一种通过数字计算产生任意频率波形的技术,它主要由相位累加器、相位到幅度转换器(通常是ROM查找表)和DA转换器组成。在本资源中,相位累加器可能由`counterU3`实现,它根据输入时钟(clk)和输入的频率控制字(DW)累加,从而改变输出波形的相位。相位到幅度转换器则通过`boxingU5`模块中的`sineM1`(正弦波)、`fangboM2`(方波)和`sanjiaoM3`(三角波)子模块来实现,它们基于预存的波形数据生成相应的模拟波形。
`DDS_hzh`是整个系统的主模块,它接收输入时钟(clk)、按键输入(keyin)、开关输入(switchin)以及频率控制字(DW),并输出不同的波形值(wavevalue)、状态信息(如hexdd和led)以及其他控制信号。`keyU1`模块用于处理按键输入,`controlU2`则根据按键和开关输入来控制DDS的工作模式和输出频率。`counterU3`计数器根据输入时钟和频率控制字更新相位累加器的值,生成的地址(address)用于访问ROM查找表。
在`boxing`模块中,根据`wavemode`选择输出波形,`wavemode`是通过控制单元设置的,它可以是01(正弦波)、10(方波)或11(三角波)。每个波形子模块(如`sineM1`)都根据地址产生相应的8位波形值,然后在`boxing`模块内部根据`wavemode`选择输出。
这个资源提供了一个完整的FPGA实现DDS的实例,适用于学习者和开发者了解如何使用Verilog HDL在FPGA上设计和实现DDS系统,生成不同类型的波形。由于已经在Altera的CycloneIII DE0开发板上进行了验证,因此可以直接应用到类似的平台上进行实验和教学。
2022-06-20 上传
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hzh0608
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