基于fpga的dds函数波形发生器设计大学毕设论文.doc

基于FPGA的DDS函数波形发生器的设计 DDS of Function Waveform Generator Based On FPGA  基于FPGA的DDS函数波形发生器的设计 DDS of Function Waveform Generator Based On FPGA Version 8.0 版本信息 版本 日期 描述 作者 1.0 DDS需求分析及总体结构图设计规范 2.0 波形ROM的定制及仿真 3.0 多波形数据产生模块的设计 4.0 波形参数控制器的设计 5.0 总体模块架构及仿真 6.0 D/A转换电路、滤波电路设计与电路组装调试 7.0 设计综合与板级调试 8.0 设计最终测试及优化 目录 目录 1 摘要 2 Abstract 3 第一章 绪论 4 1.1 DDS的性能介绍 4 1.2 本设计的研究意义 6 第二章 DDS理论与实现工具 7 2.1 DDS基本原理 7 2.2　参数设定 7 2.3　方案的选择 7 2.4 DDS系统基本结构 8 2.5 FPGA、CPLD概述 8 2.6 Cyclone系列介绍 10 2.7 Verilog HDL语言简介 11 2.8 FPGA设计流程 12 第三章 基于FPGA的DDS的详细设计 16 3.1 功能定义及总体设计规范： 16 3.2 功能模块定义： 16 3.3 开发板介绍 17 3.4 顶层设计描述 18 3.5 详细设计描述 19 第四章 DDS设计的验证与实现 24 4.1 DDS设计的仿真 24 4.2 DDS设计的综合 26 4.3 DDS设计结果分析报告 26 4.4 DDS逻辑分析仪（Signal Tap II）测试结果 26 第五章 总结与展望 28 5.1 总结 28 5.2 展望 28 参考文献 30 致谢 31 基于FPGA的DDS函数波形发生器的设计 摘要 直接数字频率合成（Direct Digital Synthesizer（DDS）Field Programmable Gata Array（FPGA））的出现，改变了现代电子数字系统的设计方法，提出了一种全新的设计模式。本设计结合这两项技术，开发了一种新的函数波形发生器。 在实现过程中，本设计选用了Altera公司的EP2C70F896C6N芯片作为产生波形数据的主芯片，充分利用了该芯片的超大规模集成性和快速性。本设计利用Altera的设计工具Quartus II并结合Verilog-HDL语言，采用硬件设计的方法很好地解决了这一问题。 本文首先介绍了函数波形发生器的研究背景和DDS的理论。然后相近叙述了用EP2C70F896C6N完成DDS模块的设计过程，这是本设计的基础。接着分析了整个设计中应该处理的问题，根据设计原理就功能上进行了划分，将整个仪器的功能划分为控制模块和外围硬件两个部分来实现。然后就这三个部分分别详细地进行了阐述。最后，通过系列实验，详细地说明了本设计的功能、性能、实现和实验结果。并结合在设计中的一些心得体会，提出了本设计中的一些不足和改进意见。 通过实验说明，本设计达到了预定的要求，并证明了利用FPGA通过DDS计数实现函数波形发生器的方法是可行的。 关键词 直接数字频率合成；现场可编程门阵列；函数波形发生器 DDS of Function Waveform Generator Based On FPGA Abstract Direct Digital Frequency Synthesis (DDS) was advanced rapidly in early 1970s and has been developing owing to its entirely digital structure. The appearance of Field Programmable Gates Array has changed the design method of digital eletronical system and provided a new design model. With the two technologies and the flexible control ability of MCU, Functional Waveform Generator, has been developed. This new signal source can generate high frequency waveform data and also ca