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南京理工大学
电子线路课程设计实验报告
——直接数字频率合成器
学院:
学号:
姓名:
指导老师:
2013年11月29日
摘要
本实验主要是利用所学的数字逻辑电路的知识和对SmartSOPC实验箱熟练使用,借助QUARTUSⅡ软件设计直接数字频率合成器并进行仿真,下载至实验箱上用示波器进行检查与验证。本系统利用FPGA中的RAM模块,成功输出显示正弦波形,在此基础上双路输出两路正余弦波形,并能改变频率键字、相位键字得到所需的输出波形,并在数码管上显示当前频率以供和示波器测得的频率比较。另外,该系统还能生成三角波、矩形脉冲、方波等特殊波形。利用波形对称性特点,能明显节省RAM空间,提高波形精度。设计过程中,充分使用VHDL语言灵活、简便的特点,大多数模块均使用VHDL语言设计,大大降低了电路设计的工作量,提高模块准确性。
关键字:频率合成器QUARTUSⅡVHDLSmartSOPC实验箱FPGA
Abstract
ThisexperimentisacomprehensiveapplicationoftheDigitalLogicCircuit,basedontheproficientuseofSmartSOPCexperimentboxandQUARTUSIIsoftware.TheDDSsystem,DirectDigitalFrequencySynthesizer,canbedesignedandsimulatedonQUARTUSIIandbecheckedontheexperimentboxwiththehelpofoscilloscope.ByusingtheRAMmoduleofFPGAchip,itoutputstheSineandCosinewavescorrectlyatthesametime,apartfromtheindividualSinewave.TheoutputwaveshapescanbechangedbychangingFrequencyStepSizeandPhaseStepSize.ThefrequencywillbedisplayedontheNixietubesothatitcanbecomparedwiththeactualonefromoscilloscope.Thissystemcanalsooutputtriangle,rectangleimpulseandsquarewaves.Byutilizingthesymmetrypropertyofthewaves,wecansavemuchspaceoftheRAMandenhancetheprecisionofthewaves.BecauseofgreatflexibilityandconvenienceofVHDL,mostmodulesofthesystemaredesignedbyVHDL,whichdecreasemuchworkloadandincreasetheprecisionofmodules.
Keywords:DDSQUARTUSⅡVHDLSmartSOPCFPGA
目录
摘要…………….1
目录…………….2
正文…………………….3
1.1设计要求说明………………………..3
1.2系统工作原理………………………..3
1.3子模块设计原理……………………..4
脉冲信号发生电路……………...4
1.3.2相位累加电路模块………….......7
1.3.3波形存储器模块…………
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