内容发布更新时间 : 2024/5/29 16:41:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第19卷第3期2010年6月淮阴工学院学报Journal of Huaiyin Institute of Technology Vol．19No．3Jun．2010

基于FPGA 的DDS 波形发生器的设计 李 景，李 慧

（淮阴工学院电子与电气工程学院，江苏淮安223003）

PC 部分采用DELPHI 语言完成摘要：DDS 波形发生器的设计原理分为两个部分，即PC 机部分和FPGA 模块部分。其中，经串口向FPGA 发送波形以及频率参数；FPGA 部分由VHDL 语言完成，作为系统的控制核心，根据接收到的波形以设计，

及频率参数信息，采用DDS 产生相应的波形。关键词：VHDL ；DDS ；频率；核心；中图分类号：TP386．1

文献标识码：A

文章编号：1009－7961（2010）03－0041－04 The Design of DDS Wave Generator Based on FPGA LI Jing ，LI Hui

（Faculty of Electronic and Electrical Engineering ，Huaiyin Institute of Technology ，

Huai＇an Jiangsu 223003，China ）

Abstract ：This paper introduces the theory about how to design DDS wave generator ，the system of which is di-vided into two parts ：PC part and FPGA module part．The design about PC part is accomplished by DELPHI language．The parameter of wave form and frequency is sent to FPGA module by PC part．The part of FPGA module by the way of the control core is designed by using VHDL．And at the same time FPGA generates rele-vant wave by using DDS theory according to the information about the parameter of wave and frequency received from PC part．

Key words ：VHDL ；DDS ；frequency ；core 0引言

波形发生器是一种常用的信号源，广泛用于 1 1．1

DDS 设计原理 DDS 基本结构

科学研究、生产实践和教学实践等领域。如设计 汽车制造、生物医药、传感器仿真、制造模和测试、

型等。目前，波形发生器大多由振荡器、放大器、衰减器、指示器和调制器组成。这种传统设计方法硬件连线复杂，可靠性较差。而硬件描述语言VHDL 和可编程器件的广泛应用打破了硬件和软件的屏障。基于VHDL 语言，以EDA 技术作为开发手段来设计波形发生器得到广泛应用。本设计正是运用DDS 技术的一种基于FPGA 的DDS 波形信号发生器的设计，并用硬件描述语言VHDL 编

用Delphi 语言来设程实现系统的软件部分设计，

计系统的PC 机界面部分，在实验箱上采用DDS 实现正弦波、三角波、锯齿波等波形的产生。

收稿日期：2010－06－07

DDS ［1］基本原理是建立在采样定理的基础上，

它首先对需要产生的信号波形进行采样和量化，然后存入存储器作为待产生信号波形的数据表。输出信号波形时，电路在一个高稳定时钟信号的控制下从数据表中依次读出信号波形的数据，产生数字化的信号，这个信号再通过DAC 转换成所需的模拟信号波形。低通滤波器使输出信号的频谱纯净。它主要由标准参考频率源、相位累加器、波形存储器、数模转换器、低通平滑滤波器构成。

1．2DDS 工作原理

DDS 技术的核心是相位累加器，每到来一个时钟信号，相位累加器的输出就增加一个步长的相位增加量，相位增加量的大小由频率控制字来

作者简介：李景（1981－），女，江苏徐州人，硕士在读，主要研究方向为电气控制。

42淮阴工学院学报2010年

确定。频率控制字（FSW ）实际上是相位增量值（二进制编码），作为相位累加器的累加值。频率控制字K 在每一个时钟周期与相位累加器累加一次，得到的相位值被送到ROM 中对其进行查表，ROM 的输出送到D /A转换器，D /A转换器将数字量形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟量形式信号。低通滤波器用于滤除不需要的取以便输出频谱纯净的各种信号。样分量，

当频率合成器正常工作时，在标准频率参考源的控制下（频率控制字决定了相应的相位增量），相位累加器则不断地对该相位增量进行线性累加，当相位累加器积满量时就会产生一次溢出，从而完成一个周期性的动作，这个动作周期即是DDS 合成信号的一个频率周期。