科研训练报告.doc

课程设计（论文） 课程名称： 科研训练 题 目：基于Quartus II的正弦波发生器的设计与仿真 院 （系）： 华清学院 专业班级： 通信工程1001 姓 名： 学 号： 指导教师： 2012年7月13日 西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）任务书 专业班级： 通信1001 学生姓名： 指导教师（签名）： 一、大作业题目 基于Quartus II的正弦波发生器设计与仿真 二、本次大作业应达到的目的 采用Quartus II进行设计，采用原理图的设计方法，通过调用ROM模块设计并仿真正弦波发生器 三、本次大作业任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 1.熟悉Quartus II的开发环境，掌握原理图设计开发过程； 2.掌握直接数字频率合成（DDS）的原理； 3.使用Quartus II软件，采用原理图设计方法，调用ROM模块，设计正弦波发生器，并进行仿真； 四、应收集的资料及主要参考文献： [1]周景润，苏碧良《基于Quartus II的数字系统Verilog HDL设计实例详解》.电子工业出版社,2010年5月 [2]夏宇闻《Verilog数字系统设计教程》.北京航空航天大学出版社，2003年7月 五、审核批准意见 教研室主任（签字） 摘 要 正弦信号应用极为广泛，通常作为标准信号，用于电子学性能实验及参数测量，故要求正弦波信号发生器输出波形具有较高的精度、稳定度及低失真度。产生正弦信号的方法很多，可以采用函数发生器 MAX038或 ICL8038集成芯片外接分立元件来实现，通过调节外接电容或电阻来设置输出信号频率。但输出信号受外部分立器件参数影响很大，且输出信号频率不能太高，同时无法实现频率步进调节。另外，采用 FPGA+D/A可实现正弦信号发生器的设计，同时可实现频率步进调节，但当输出高频信号时，需要高速D/A来配合工作。本文采用直接数字合成（DDS）技术 目 录 第一章 绪论 5 1.1课题背景 5 1.2波形发生器的现状 5 1.3课题目的及意义 5 第二章 Quartus II 6 2.1 Quartus II的简介 6 2.2 Quartus II软件的功能 7 2.3 Quartus II软件的启动 8 第三章 直接数字频率合成 9 3.1直接数字频率合成定义 9 3.2 直接数字频率合成原理 9 第四章 基于Quartus II正弦波发生器的设计 10 4.1正弦波信号发生器的组成： 10 4.2 顶层VHDL文件设计 11 4.2.1创建工程和编辑设计文件 11 4.2.2 创建工程 12 4.3 正弦信号数据ROM定制 14 4.3.1设计ROM初始化数据文件 14 4.3.2 定制ROM元件（DATAROM.VHD） 15 4.3.3仿真 16 第五章 总结与心得 19 5.1总结 19 5.2心得 20 参考文献 21 附 录 22 Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。 Quartus II可以在XP、Linux及Unix上使用，除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外，提供了完善的用户图形界面设计方式。Quartus II支持Altera的IP核，包含了LPM宏功能模块库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设计速度。对第三方EDA工具的良好支持也使用户可以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具。 此外，Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合，可以方便地实现各种DSP应用系统；支持Altera的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台具有运行速度快，界面统一，功能集中，易学易用等特点Quartus II提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境，具有数字逻辑设计的全部特性，包括： 可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL和VHDL完成电路描述，并将