基于FPGA的任意信号发生器毕业论文.doc

毕 业 设 计（论 文） 设计(论文)题目： 基于FPGA的任意信号发生器的设计 学生姓名： 郭定平 指导教师： 黄寒华 二级学院： 龙蟠学院 专　　业： 电子信息工程 班　　级： M07电子信息工程1班 学　　号： 0721113019 提交日期： 2011 年 05月15日 答辩日期：2011年 05月22日 目 录 摘 要 III Abstract IV 1 绪 论 1 2 EDA、VHDL简介 2 2.1 EDA技术 2 2.2 硬件描述语言VHDL 3 3 PLD、Quartus II简介 6 3.1可编程逻辑器件PLD 6 3.2 Quartus II基本使用方法 6 4 数字系统设计 8 4.1 数字系统的设计模型 8 4.2 数字系统的设计方法 8 5 任意信号发生器的简单设计过程 10 5.1 系统需求分析 10 5.2任意信号发生器的工作原理 10 5.3 各组成模块及程序 10 6 直接数字频率合成器 20 6.1 直接数字合成器简介 20 6.2系统设计需求 20 6.3 系统设计方案 20 6.4主要设计模块及程序 21 6.5 正弦信号的VHDL程序实现 30 7 系统仿真 33 7.1 任意信号发生器的简单设计仿真 33 7.2 直接数字频率合成器仿真 37 8 基于FPGA的硬件测试 38 8.1 KHF-1型FPGA实验开发系统 38 8.2 硬件测试 39 结束语 40 参考文献 41 致谢 42 基于FPGA的任意信号发生器的设计 摘 要 关于信号发生器，传统的设计方法多基于模拟电路或单片机或专用芯片，由于成本高或控制方式不灵活或波形种类少不能满足实际需求。本课题充分利用了现场可编程门阵列 FPGA和VHDL语言的结合进行任意信号发生器的设计，从而易于修改和改进。用Quartus II对FPGA芯片“下载”形成专用集成电路，由于不存在人工接线的问题，所以故障率低、可靠性好。系统按模块化方式进行设计，然后进行编译、时序仿真和硬件测试等。此设计采用了两种方法，一种是简单的设计方法，任意信号发生器由两大模块组成，即函数发生电路和函数选择电路。本论文还简单介绍基于DDS技术的任意信号发生器的设计，它能高精度地产生多种基本波形，如正弦波等。 关键词： VHDL；FPGA；Quartus II；EDA；DDSFPGA-based Control System for Any signal generator design Abstract About the signal generator, the traditional design method is based on the small and medium-scale integrated circuits,with a lot of circuit elements,complex wiring,high failure rate,,and low reliability.This topic has used scene programmable gate array FPGA and the VHDL language fully carried on the automobile taillight control systems design, making it easy to modify and improve.With Quartus II “downloading” FPGA chip,it forms the specific integrated circuit.It does not have artificial connection,therefore the failure rate is low and the reliability is good. This design uses two methods, one is simple method, Any signal generator is composed by two big modules . That is, a function generator and function select circuit.. This paper alse introduces the design idea of function generator with multiple signals based o