基于CPLD的多功能信号发生器方案设计书.docVIP

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2017-09-10 发布于江苏
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基于CPLD的多功能信号发生器方案设计书.doc

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目录摘要…………………………………………………………………………………1 前言…………………………………………………………………………………1 1 概述………………………………………………………………………………2 1.1研究目的和意义……………………………………………………………2 1.2 DDS的发展状况与前景……………………………………………………3 1.3 基于CPLD芯片的解决方案………………………………………………3 2 信号发生器原理………………………………………………………………4 2.1 波形发生器原理……………………………………………………………4 2.2 DDS原理……………………………………………………………………6 2.3实际实现原理………………………………………………………………7 3多功能信号发生器的硬件组成和选型……………………………………7 3.1 系统顶层框图………………………………………………………………7 3.2开发板介绍…………………………………………………………………8 3.3 液晶模块……………………………………………………………………9 3.3.1液晶显示原理…………………………………………………………9 3.3.2 1602液晶…………………………………………………………10 3.4 键盘模块……………………………………………………………………14 3.4.1传统键盘……………………………………………………………14 3.4.2键盘改进……………………………………………………………15 3.5人机交互……………………………………………………………………16 3.6 单片机和CPLD通信的实现………………………………………………17 4 多功能信号发生器的软件设计……………………………………………19 4.1 USART串行通信……………………………………………………………19 4.1.1 USART介绍………………………………………………………19 4.1.2 USART设置…………………………………………………………19 4.1.3 中断…………………………………………………………………22 4.2 QuartusⅡ软件介绍…………………………………………………………23 4.3 VerilogHDL语言介绍………………………………………………………24 4.4 ROM宏模块应用…………………………………………………………25 4.5单片机对按键数据的处理…………………………………………………28 4.6 ATmega8515单片机软件流程图………………………………………29 4.7 CPLD系统原理框图………………………………………………………29 4.7.1 系统原理框图………………………………………………………29 4.7.2接口功能模块……………………………………………………30 4.7.3 相位累加器…………………………………………………………31 4.7.4 各种信号的实现方法………………………………………………32 5系统实现结果及分析…………………………………………………………33 5.1各模块仿真结果及分析 …………………………………………………33 5.2实际输出结果及分析……………………………………………………35 6 结束语…………………………………………………………………………38 致谢…………………………………………………………………………………40 参考文献…………………………………………………………………………41 附录：………………………………………………………………………………42 1．CPLD详细系统框图…………………………………………………………42 2．ATmega8单片机程序………………………………………………………43 3．ATmega8515单片机程序……………………………………………………44 4．CPLD程序……………………………………………………………………48 基于CPLD的多功能信号发生器设计摘要：本文详细介绍了基于直接数字频率合成技术（DDS）的信号发生器设计的原理和实现方法。由ATmega8515单片机作为主控芯片，管理键盘输入、液晶显示，实现人机交互，向CPLD传送控制信号及频率字数据。利用Altera公司的设计平台Quartus II，在CPLD上实现各个功能模块，通过D/A输出波形，产生设定频率的正弦信号、三角波信号、方波信号和FSK、ASK、BPSK等调制信号。在写本文之前实物已经完成，能很好的完成预定的波形，所以本文介绍的软件方法和硬件电路都是确切可行的，仿真波形和输出结果