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本实验使用 DDS 的方法设计一个任意频率的正弦信号发生器,要求具有频率
控制、相位控制、测频、切换波形,动态显示以及使能开关等功能。利用
QuartusII7.0 完成设计、仿真等工作。并利用 SmartSOPC 实验箱实现电路,用
示波器观察输出波形。
具体要求如下:
1、利用 QuartusII 软件和 SmartSOPC 实验箱实现 DDS 的设计。
2、DDS 中 的 波 形 存 储 器 模 块 用 Altera 公 司 的 Cyclone 系 列 FPGA
芯片中的 RAM 实现,RAM 结构配置成 4096×10 类型。
3、利用实验箱上的 D/A 转换器件将 ROM 输出的数字信号转换为模拟信号,
能够通过示波器观察到输出波形。
4、通过开关(实验箱上的 Ki)输入 DDS 的频率和相位控制字,
并能用示波器观察加以验证。
5、通过调节开关,可以在示波器上输出多种波形(如正弦波、余弦波、三角
波、锯齿波、方波等)。(附加功能)
6、能够测量生成波形的频率并在数码管上显示。(附加功能)
2.电路工作原理
DDS 主要由相位累加器、相位调制器、正弦波数据表(ROM)、D/A 转换器构成。
相位累加器由 N 位加法器和 N 位寄存器构成。每来一个时钟信号,加法器就将频
率控制字 k 与累加寄存器输出的累加相位数据相加,相加的结果又反馈送至累加
寄存器的数据输入端,以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字
相加。这样,相位累加器在时钟作用下,不断对频率控制字进行线性相位相加。
由此可以看出,相位累加器在每一个时钟脉冲输入时,把频率控制字累加一次,
相位累加器输出的数据就是合成信号的相位,相位累加器的溢出频率就是 DDS 输
出的信号频率。用相位累加器输出的数据作为波形存储器(ROM)的相位取样地