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基于FPGA的同步信号发生器设计

更新时间：2020-03-25 11:39:54 大小：2M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：fpga 同步信号发生器 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

FPGA(Field Programmable Gate Array)器件的应用是继单片机之后，当今嵌入式系统开发的关键技术之一，无论在高校还是企业都得到了广泛的应用。直接数字频率合成（DDS，Direct Digital Synthesizer）技术是从信号相位概念出发，以高速数字器件为基础，直接合成所需波形的一种全数字频率合成技术，相对于传统的模拟频率合成技术，具有成本低廉，性能稳定，功能集成度高以及产品体积小等一系列优点。本文以FPGA为硬件基础，结合DDS技术作为理论支撑，设计了一款同步信号发生器，其功能是产生两路频率可实时调整，且分辨率在0.001Hz以下的方波信号，分别作为视频信号的行同步信号和场同步信号，最终运用在视频还原项目中。本文的主要工作如下：

1.对串行异步通信进行了研究。根据项目的实际需求，需要通过计算机来控制 FPGA输出两路同步信号，考虑到串行通信具有成本低，易实现的特点，因此采用通用异步收发传输器（UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）作为计算机与 FPGA的通信接口。本文主要对该通信方式的数据格式、波特率以及数据采样等特性进行了研究，并在FPGA上设计实现了这种通信方式。

2.对DDS技术进行了研究。计算机将目标信号的频率值通过串口传输到FPGA内部后，以DDS的方式合成信号，因此本文对DDS的技术原理及实现方式进行了研究，并在FPGA内部搭建了以DDS为基础的模块。由于同步信号发生器最终产生的是方波信号，并不需要产生正弦波和三角波，本文对DDS的ROM模块进行了简化和修改，使其更加适合项目的需求。

3.对所有模块进行综合实现和仿真。模块代码完成之后，需要用综合工具进行由代码转换为实际电路的工作。本文采用Xilinx公司自带的综合工具ISE对模块进行编译、综合和布局布线，之后将程序烧入 FPGA内部，用示波器对波形进行观察。发现问题之后，通过不断对程序进行仿真与综合，以及对输出波形的直观观察查找问题，解决问题。

4.完成最终电路板和上位机程序。波形正确之后，完成电路板的焊接工作，最后由于项目需求，即需要用计算机输入频率值，本文通过对串口调试程序源码进行更...