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基于FPGA的高频高精度数字移相信号发生器

更新时间：2020-02-13 10:39:53 大小：5M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：fpga信号发生器单片机人机交互系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

数字移相信号发生器是电子技术领域的一个重要仪器设备，它在航空航天、通信系统、仪器仪表等科研领域得到了非常广泛的应用。本文采用直接数字频率合成(DDS)技术，以现场可编程门阵列器件——FPGA作为硬件基础，以QuartusⅡ软件平台作为开发工具，并充分利用单片机，设计一款高频高精度的数字移相信号发生器。

  DDS技术是早在七十年代初被提出的一种频率合成技术。它主要是有相位累加器、波形存储表ROM、高速D/A转换电路和低通滤波器等部分组成。该技术和其它的频率合成技术相比，其主要有频率切换速度快、分辨率高、易于程控、相位噪声低、输出波形灵活等优点。

  在系统的开发过程中，采用了Altera公司CycloneⅡ系列的FPGA芯片EP2C8Q208C8作为波形数据的主控芯片，采用了宏晶科技公司的STC12LE5A60S2单片机设计了人机交互界面。在设计中，FPGA芯片与单片机的通信接口是一个难点。本文利用Altera公司的设计工具QuartusⅡ软件，并结合VHDL语言克服了这一问题。

  本文第1章绪论中描述了数字移相信号发生器的研究背景，国内外波形信号发生器的研究现状，以及本文所要研究的主要内容。

  第2章详细地介绍了DDS技术的基本原理。

  第3章介绍了现场可编程门阵列器件——FPGA芯片的发展历程，硬件描述语言——VHDL语言，FPGA的设计流程。

  第4章介绍了数字移相信号发生器的人机交互系统。其中主要包括了人机交互界面的硬件设计和相应的软件设计。

  第5章介绍了基于VHDL语言的DDS设计，其主要包括了锁相环电路、FPGA与单片机通讯接口模块、相位累加器模块、波形存储器ROM模块、高速D/A转换电路和低通滤波器的设计。

  第6章给出了数字移相信号发生器的测试结果，并对测试结果给出了分析。最后，作者总结了在整个系统设计过程中的心得体会，并描述了系统中的缺陷和仍然需要改进的地方。

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