毕业设计基于fpga的多功能波形发生器设计.doc

课 程 设 计 题 目 多功能波形发生器的设计 学 院 信息工程学院 专 业 班 级 姓 名 指导教师 年 月 日 摘要 3 Abstract 4 多功能波形发生器的设计 4 1.课题简介 6 1.1 课设目的 6 1.2课设要求 6 2设计方案 8 2.1方案选择 8 2.2 设计原理 8 2.3设计流程 9 3仿真结果 15 3.1编译警告 15 3.2编译结果 16 3.3建立仿真文件 16 3.4仿真结果 18 3.5 RTL视图 19 4程序分析 21 4.1VHDL语言分析 21 4.2主要函数语句分析 21 5小结 23 6参考文献 24 7附录源程序代码 25 摘要 多功能信号发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了信号源的发展方向。直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术，其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高函数发生器的性能，降低生产成本。 本文首先介绍了函数信号发生器的研究背景和DDS的理论。然后详尽地叙述了利用VHDL语言描述DDS模块的设计过程，以及设计过程中应注意的问题。文中详细地介绍了多种信号的发生理论、实现方法、实现过程、部分VHDL代码以及利用Quartus仿真的结果。 文中还介绍了Altera公司的DE2多媒体开发平台的部分功能及使用，并最终利用DE2平台完成了多功能信号发生器的大部分功能。包括由LCD显示和按键输入构成的人机界面和多种信号的发生。数字模拟转换器是BURR-BROWN公司生产的DAC902。 该信号发生器能输出8种不同的信号，并且能对输出信号的频率、相位以及调制信号的频率进行修改设定。 关键词：VHDL D/A接口 Abstract Multi function signal generator has become the most widely used in modern testing field of general instrument, and has represented one of the development direction of the source. Direct digital frequency synthesis (DDS) is a totaly digital frequency synthesis technology, which been put forward in the early 1970s. Using a look-up table method to synthetic waveform, it can satisfy any requirement of waveform produce. Due to the field programmable gates array (FPGA) with high integrity, high speed, and large storage properties, it can realize the DDS technology effectively, increase signal generator抯 performance and reduce production costs. Firstly, this article introduced the function signal generator of the research background and DDS theory. Then, it described how to design a DDS module by VHDL, and introduced various signal occurs theory, method and the implementation process, VHDL code and simulation results. This paper also introduces the function of DE2 multimedia development platform, and completed most of the functions of multi-function signal generator on DE2 platform finally. Including the occurrence of mul