基于FPGA和DDS的信號源設計
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4 DDS的FPGA實現
4．1 相位累加器與相位寄存器的設計
相位累加器與相位寄存器主要完成累加，實現輸出波形頻率可調功能。利用Quartus II可編程邏輯器件系統開發工具進行設計。首先，打開Quartus II軟件，新建一個工程管理文件，然后在此工程管理文件中新建一個Verilog HDL源程序文件，并用硬件描述語言Verilog HDL編寫程序實現其功能。在設計過程中，可在一個模塊中描述。一個參考的Verilog HDL程序如下：本文引用地址：http://www.104case.com/article/152260.htm
4．2 基于1／4波形的存儲器設計
為了提高系統的分辨率和降低FPGA資源的利用率，采用基于1／4波形的存儲器設計技術。利用正弦波對稱性特點，只要存儲[O～π/2]幅值，通過地址和幅值數據變換，即可得到整個周期內的正弦波，其設計原理如圖2所示。
用相位累加器輸出高2位，作為波形區間標志位。當最高位與次高位都為“0”時，表示輸出正弦波正處在[0～π／2]區間內，這時，地址與輸出數據都不需要變換；當最高位為“0”，次高位為“l”時，輸出正弦波正處在[π／2~π]區間內，這時，地址變換器對地址進行求補操作，而輸出數據不變；當最高位為“l”，次高位為“0”時，輸出正弦波正處在[π～3π／2]區間內，這時，地址不變，而輸出變換器對輸出數據進行求補操作；當最高位與次高位都為“l”時，輸出正弦波正處在[3π／2~2π]區間內，這時，地址和輸出數據都進行求補操作。
5 D/A轉換電路
數據轉換器輸出的數據是數字形式的電壓值，為實現數字電壓值與模擬電壓值之間的轉換，系統還專門設計D／A轉換電路，其D／A轉換電路原理圖如圖3所示。
為降低設計成本，采用8位廉價DAC0832作為轉換器。該器件是倒T型電阻網絡型D／A轉換器，因其內部無運算放大器，輸出為電流，所以要外接運算放大器，本文采用LM324型運算放大器。DAC0832可根據實際情況接成雙緩沖、單緩沖和直沖3種形式，這里采用第3種連接形式，即引腳1、引腳2、引腳17、引腳18接低電平，引腳19接+5 V。引腳8為參考電壓輸入端口．接至+1O V的電源，當數字輸入端全為高電平時，模擬輸出端為+10 V。
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