一种基于FPGA的正弦波信号发生器的设计(3)

摘 要:现代测试领域中,经常需要信号发生器提供多种多样的的测试信号去检验实际电路中存在的设计问 题。传统的信号发生器多采用模拟电路搭建。以正弦波信号发生器为例 ,结合 DD S直接数字合成技术 ,基于 FP GA 设计其他外围电路构成正弦波信号发生器。相比传统的模拟信号发生器 ,该电路具有设计简单 ,升级容易,波 形稳定等特点。

　第4期　　　　　　　　　薛鹏飞,等:一种基于FPGA的正弦波信号发生器的设计

DSPBuilder、VC++编译器、Keil编译器等工具。本文选用Matlab得到正弦波数字幅度值的.mif文件。Matlab程序如

21

……

255∶50;END

下:

x=0:1:255;

y=round(503sin(23pi3x/255))+50;a=[x;y]

);fid=fopen(′rom.mif′,′w′fprintf(fid,′%d:%d;\n′,a);fclose(fid);

最后通过载入此.mif文件,就可获得如图7所示的

ROM查询表

。

由于此时生成的.mif文件不符合Quartus中所需载入的.mif格式,还需要对其进行修改。修改格式如下:

WIDTH=8;DEPTH=256;

ADDRESS_RADIX=DEC;DATA_RADIX=DEC;CONTENTBEGIN0∶50;

图7　ROM查询表

　系统测试

硬件调试完成后,我们对系统的整体功能进行了测试,并且与Matlab的仿真结果进行了比较。用示波器观测试验波形如图8所示。系统的测试结果表明,输出波形状态良好,未出现明显失真

。

图8　正弦波实测波形和仿真波形

5　结束语

本文介绍的这种基于FPGA的DDS正弦波信号发生器,具有电路结构简单、工作频率稳定度高、频率调整精度高等特点。并且,此方法同样适用于三角波、方波等其他任意波形的实现。若要产生某特定波形,只需先用Matlab对波形曲线采样生成相应的.mif文件,然后载入ROM查询表中,其他硬件不变即可产生所需信号。因此,该设计也可以直接拓展到其他测试领域的电路中。

参考文献

[1]　夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[M].北京:北京航

天航空大学出版社,2008.

[2]　张庆顺,王文理,李金凤.基于单片机与DDS的多功能

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(4):215-218.

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技广场,2008(10):162-163.

[4]　李志鹏,郭勇,沈军.基于DDS技术实现信号发生器

[J].微计算机信息,2007,23:175-177.

DesignofSineWaveSignalGeneratorBasedonFPGA

XuePeng2fei,ShiJing

1

2

(1.SchoolofInformationandCommunicationEngineering,NorthUniversityofChina,TaiyuanShanxi030051,China;

2.ShanxiInstituteofAerospaceMechanicalandElectricalEquipment,TaiyuanShanxi030800,China)

Abstract:Inmoderntestingareas,signalgeneratoroftenoffersvarioustestsignalstofindtheactualproblemsexistedincircuitde2sign.Butthetraditionalsignalgeneratorisdesignedbyanalogcircuit.ThispaperintroducesthesinewavesignalgeneratorbasedonFPGAandthetechnologyofDDS,whichhasthecharacteristicsofeasytoupgrade,simpledesignandstablewavethatcomparedwithtraditionalanalogsignalgenerator.

Keywords:FPGA;DDS;sinewavesignalgenerator

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