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《EDA》课程设计报告

——正弦波信号发生器的设计

授课：XXX

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一、设计目的：

进一步熟悉QuartusII及其LPM_ROM与FPGA

硬件资源的使用方法。培养动手能力以及合作能力。

二、设计要求：

1、clk为12MHz。

2、通过DAC0832输出正弦波电压信号，电压范围

0～-5V。

3、通过示波器观察波形。

三、设计内容：

在QUARTUSII上完成正弦波信号发生器的设

计，包括仿真和资源利用情况了解（假设利用

Cyclone器件）。最后在实验系统上实测，包括FPGA

中ROM的在系统数据读写测试和利用示波器测试。

信号输出的D/A使用实验系统上的ADC0832。

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四、设计原理：

图1所示的正弦波信号发生器的结构由四部分

组成：

1、计数器或地址发生器（这里选择10位）。

2、正弦信号数据ROM（10位地址线，8位数据线），

含有1024个8位数据（一个周期）。

3、VHDL顶层设计。

4、8位D/A（实验中可用ADC0832代替）。

图1所示的信号发生器结构图中，顶层文件

singt.vhd在FPGA中实现，包含两个部分：ROM的

地址信号发生器，由10位计数器担任；一个正弦数

据ROM，由LPM_ROM模块构成。LPM_ROM底层是FPGA

中的EAB、ESB或M4K等模块。地址发生器的时钟

clk的输入频率fo与每周期的波形数据点数（在此

选择1024点），以及D/A输出的频率f的关系是：

f=fo/1024

VHDL顶层设计singt.vhd

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10位计数器正弦波数据

（地址发生器）8位D/A

存储ROM

图1正弦信号发生器结构框图

clk

Vo

FPGA8DAC0832运放

按键

图2正弦波信号发生器的设计图

五、设计步骤：

1、建立.mif格式文件

首先，mif文件可用C语言程序生成，产生正弦波

数值的C程序如下：

#includestdio.h

#includemath.h

main()

{

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inti;

floats;

for(i=0;i1024;i++)

{

s=sin(atan(1)*8*i/256);

}

}

其次，把上述程序编译后，在DOS命令行下执

行命令：romgensdata.mif;

将生成的sdata.mif