1、 EDA 课程设计 简易信号发生器简易信号发生器 EDA 课程设计 2 / 21 简易信号简易信号发生器发生器 1. 课程课程设计要求设计要求 1. 完成实验板上 DAC 的匹配电阻选择、焊接与调试，确保其可以正常工作。 2. 根据直接数字频率合成（DDFS）原理设计正弦信号发生器，频率步进 1Hz， 最高输出频率不限，在波形不产生失真（从输出 1KHz 正弦转换为输出最高频 率正弦时，幅度衰减不得大于 10%）的情况下越高越好。频率字可以由串口设 定，也可以由按键控制，数码管上显示频率值。 3. 可以控制改变输出波形类型，在正弦、三角波、锯齿波、方波之间切换。 4. 输出波形幅度可调，最小幅
2、度步进 100mV。 2. 直接数字频率合成（直接数字频率合成（DDS）原理原理 直接数字频率合成技术是根据相位间隔对正弦信号进行取样、量化、编码， 然后储存在 EPROM 中构成一个正弦查询表。频率合成时，相位累加器在参考时钟 的作用下对时钟脉冲进行计数，同时将累加器输出的累加相位与频率控制字 K 预置的相位增量相加，以相加后的吉果形成正弦查询表的地址；取出表中与该相 位对应的单元中的幅度量化正弦函数值，经 DA 转换器输出模拟信号，再经低 通滤波器平滑得到符合要求的模拟信号。 相位累加器的最大计数长度与正弦查询 表中所存储的相位分隔点数相同，由于相位累加器的相位增量不同，将导致一周 期内的
3、取样点数不同，在取样频率(由参考时钟频率决定)不变的情况下，输出信 号的频率也相应变化。 fin=M(fclk/2n) EDA 课程设计 3 / 21 3. 系统系统设计设计 3.1 总体设计方案总体设计方案 信号发生器从总体上可以分为系统控制模块，波形产生模块和 D/A 转换模块。 系统控制模块负责处理按键的读入，按键处理，将频率和幅度在数码管上显示， 调节频率和幅度以及波形的选择。 波形发生模块负责按照控制模块输入的信号， 输出相应的波形 （正弦波， 方波锯， 齿波，三角波） ，以及输出相应幅度和频率的信号。 D/A 转换模块负责将输入的数字信号转换为模拟信号。 3.2 系统控制模块系统控
4、制模块 1、 按键控制模块和数码显示模块 系统 控制 模块 数码管显示 （幅度频率） 按键 读入 LED 指示灯 频率调节 波形选择 幅度调节 波形 产生 模块 D/A 转换 显示 输出 键值 读取 和按 键消 抖模 块 EDA 课程设计 4 / 21 1） 、 按键读取模块设计思路： 由于按键按下时有一段时间的低电平， 而按下时 A、 B、C、D 的输入键值始终是高电平，故可以通过在 20M 时钟的每个上升沿来 检测按键输入端的电平变化，经过消抖后就可以判断是哪个按键按下。 按键检测和按键值读取的主要进程： process(clk_key) variable counter: std_logic_vector(15 downto 0); variable state:integer range 4 downto 0; begin if rising_edge(clk_key)then case state is when 0 = if (abcd(0)=0 or abcd(1)=0 or abcd(2)=0or abcd(3)=0) then state:
