毕业设计--基于FPGA的DDS信号发生器设计

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1、 1 基于基于 FPGAFPGA 的的 DDSDDS 信号发生器设计信号发生器设计 第 1 章 绪论 1.1 系统背景 随着科技的不断发展，电子技术获得了飞速的发展，有力的推动了生产力的 发展和社会信息化程度的提高，电子行业也经历着日新月异的变化。90 年代后 期，出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代 EDA 工具， 极大地提高了系统设计的效率，使广大的电子设计师开始实现“概念驱动工程” 的梦想。设计师们摆脱了大量的具体设计工作，而把精力集中于创造性的方案与 概念构思上，从而极大地提高了设计效率，缩短了产品的研制周期。 现场可编程逻辑门阵列 FPGA，与 PAL、GAL 器

2、件相比，他的优点是可以实时 地对外加或内置得 RAM 或 EPROM 编程， 实施地改变迄今功能， 实现现场可编程(基 于 EPROM 型)或在线重配置（基于 RAM 型） 。是科学试验、演技研制、小批量产品 生产的最佳选择其间。 自上世纪 70 年代单片机问世以来，它以其体积小、控制功能齐全、价格低 廉等特点赢得了广泛的好评与应用。由单片机构成的应用系统有有体积小、功耗 低控制功能强的特点，它用利于产品的小型化、多功能化和智能化，还有助与提 高仪表的精度和准确度，简化结构、减小体积与重量，便于携带与使用，降低成 本，增强抗干扰能力，便于增加显示、报警和诊断功能。因而许多现代仪器仪表 都用到了

3、单片机。 1.2 选题目的及其意义 信号发生器它最原始的功能是能够产生多种波形，比如说它可以产生方波、 三角波、正弦波、锯齿波等等。但随着科技的发展，它的功能也得到了增强，成 为最普通、最基本的，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测 量都需要用到多功能信号发生器。不论是在生产还是在科研与教学上，多功能信 号源发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。 它除此之外还有许多的用 途，它已经被广泛地应用于工业、教学、医学，科学研究等领域。 目前大部分信号发生器的设计是以微控制器为核心进行的， 它与纯硬件设计 2 的信号发生器相比，具有高精度、高可靠性、操作方便、价格便宜、智能化等特

4、点，是智能化仪器的一个发展方向，具有一定的实用价值。 那么，对于我们来说，信号发生器的设计是让我们掌握并巩固所学的知识， 提高自己动手能力的一个重要的途径。通过对它的设计，我们的能力可以得到很 大的提高，这样就很利于我们今后自身的发展。 1.3 系统概述 本次毕业设计我所设计的是多功能信号发生器，它能够产生方波，三角波和 正弦波三种基本波形。其电路采用 FPGA 器件相结合的方法，充分利用和 FPGA 器件的快速性、外设的替代性，采用数字技术，通过对三种波形输出进行控制， 包括幅度控制和频率控制电压的控制，通过 DAC0832 转换输出、并将频率与幅度 的大小送 LCD 显示等功能。同时对三种波形进行编辑。对键盘进行扫描判断，进 入相应的功能程序。在各功能程序中，执行相应内容，将控制字送到 DAC0832 进行转换，从而对模拟波形的幅度进行控制，再经过放大输出。同时可以根据需 要方便地实现各种比较复杂的调频、调相和调幅功能，具有良好的实用性。 3 第2章 设计方案论证 2 2.1 .1 总体方案论证与比较总体方案论证与比较 方案一方案一: 采用模拟锁相环实现 模拟锁相环技术是一项