基于cpld实现的dds技术在高频电刀上的应用

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医用高频电刀的原理与应用

医用高频电刀的原理与应用医用高频电刀是一种常见的医疗设备，广泛应用于外科手术和治疗过程中。

它通过利用高频电流的特性来实现切割、凝固和止血等功能。

本文将介绍医用高频电刀的原理和应用。

一、高频电刀的原理医用高频电刀是一种电热切割工具，利用高频电流的电能转化为热能来实现切割和凝固。

其原理基于以下两个重要概念：高频电流和组织电阻。

1. 高频电流：医用高频电刀使用高频电流（通常在300 kHz至5 MHz之间）作为能量源。

相比低频电流，高频电流对人体的刺激较小，且电流能更好地通过机体组织。

因此，医用高频电刀采用高频电流作为操作手段。

2. 组织电阻：机体组织对电流的电阻受到频率和组织类型的影响。

在医用高频电刀中，电流通过手术刀头进入人体组织，并在组织中产生热能。

组织电阻越大，热能转化效果越好。

基于以上原理，医用高频电刀结合了高频电流和组织电阻，将电能转化为热能，实现了精确且有效的手术操作。

二、医用高频电刀的应用医用高频电刀在外科手术和治疗中有广泛的应用。

下面将介绍几个常见的应用领域。

1. 切割和切除：医用高频电刀可以用于切割组织、器官或肿瘤。

通过调节高频电流的功率和刀头的接触方式，医生可以控制切割的深度和宽度。

这种切割方式相比传统手术刀更为精确、快速且出血少。

2. 凝固和止血：医用高频电刀的另一个重要应用是凝固和止血。

在手术切割过程中，高频电刀的热能可以凝固血管，从而防止出血。

这种凝固方式具有较好的止血效果，并且可以避免使用传统的机械夹子。

3. 解剖和切开：在某些手术过程中，医生需要剖开组织以获得更好的操作视野。

医用高频电刀可以帮助医生快速、准确地切开组织，同时实现凝固和止血，降低手术风险。

4. 术中消融：医用高频电刀还可以用于术中消融治疗，如肿瘤消融和肺动脉瓣球囊扩张术中消融等。

通过将高频电刀的切割模式调整为凝固模式，医生可以实现对病变组织的精确消融，达到治疗的目的。

在以上应用中，医用高频电刀具有准确性高、出血少、恢复快等优点，被广泛用于各类手术和治疗过程中。

基于CPLD实现的DDS技术在高频电刀上的应用

基于CPLD实现的DDS技术在高频电刀上的应用
张庆荣;刘强;庞亚宏
【期刊名称】《医疗卫生装备》
【年(卷),期】2007(028)001
【摘要】在复杂可编程逻辑器件(CPLD)上,用硬件语言实现了直接数字频率合成(DDS)技术.单片机通过程序由输入输出端口对CPLD进行控制,使之产生控制功率模块所需要的波形信号,通过高压隔离系统控制功率模块,驱动输出变压器,产生高频电刀的高频高压输出.该系统具有频率稳定性好,修改方便灵活等特点.CPLD的硬线逻辑通过Verilog HDL进行描述,单片机的固件通过Keil C51编写.通过代码实例和原理示意图对该系统的软硬件设计进行了详细论述.
【总页数】2页(P1-2)
【作者】张庆荣;刘强;庞亚宏
【作者单位】北京航空航天大学仪器与光电工程学院,北京市,100083;北京航空航天大学仪器与光电工程学院,北京市,100083;北京市亚可康达技术研究所,北京市,100073
【正文语种】中文
【中图分类】TH777;TP302.2
【相关文献】
1.一种基于DDS技术的信号源及其CPLD实现 [J], 刘雁飞;赫建国;郑燕
2.基于CPLD集成芯片FLEX6016实现DDS技术的任意波形发生器的研制 [J],
刘成尧;王小海;祁才君
3.基于CPLD＋单片机的高频电刀设计 [J], 杨新鹏
4.基于DDS技术的数字移相正弦信号发生器的CPLD设计与仿真 [J], 雷能芳;苏变玲
5.基于数字锁相环的FM解调器设计及其在cpld上的实现 [J], 周希伟
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基于CPLD的高精度可调脉冲信号发生器研制

基于CPLD的高精度可调脉冲信号发生器研制樊多盛;施韶华;李孝辉【摘要】为满足精密时间间隔测量设备的测试需要,研制了一种时间间隔可调的高精度脉冲信号发生器.利用计算机串口控制的方式,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,采用Altera公司的设计软件Quartus Ⅱ进行设计仿真及实现.仿真与实测实验表明,该脉冲信号发生器不仅可以产生单路可调脉冲信号,而且能产生多路可调脉冲信号,产生的单路秒脉冲信号的1s取样Allan 方差为1.84×10-11;产生的时间间隔为100 ns的多路脉冲信号的1s取样Allan 方差为2.36×10-11,2路信号之间的时间间隔数据系列的峰-峰值为101ps,可以满足多通道时间间隔测量设备测试要求的稳定度与准确度.【期刊名称】《时间频率学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】9页(P25-33)【关键词】脉冲信号发生器;复杂可编程逻辑器件(CPLD);时间间隔【作者】樊多盛;施韶华;李孝辉【作者单位】中国科学院国家授时中心,西安710600;中国科学院时间频率基准重点实验室,西安710600;中国科学院大学,北京100049;中国科学院国家授时中心,西安710600;中国科学院时间频率基准重点实验室,西安710600;中国科学院国家授时中心,西安710600;中国科学院时间频率基准重点实验室,西安710600【正文语种】中文【中图分类】TN782在评估测试多通道时间间隔测量设备时，需要一个稳定性好准确度高的时间间隔可调的脉冲信号发生器[1-3]。

然而，目前市场上大部分脉冲信号发生器的稳定度与准确度及通道数量不满足产生测试信号的要求。

本文研制的高精度可调脉冲信号发生器，是在外部提供参考信号（如常见的5，10，100 MHz等）的条件下，使用可编程逻辑器件CPLD实现的多路可调脉冲信号发生器，可为多通道时间间隔测量设备提供测试信号。

基于CPLD与DDS的多模信号发生器研究与设计

分类号：TP391.41 单位代码：10110学号：S2*******中北大学硕士学位论文基于CPLD与DDS的多模信号发生器研究与设计硕士研究生刘哲指导教师韩焱（教授）学科专业通信与信息系统2010年 4月 28日基于CPLD与DDS技术的多模信号发生器研究与设计摘要在现代军事通信与探测技术中，为了提高主动式无线探测系统的抗干扰能力，需要在系统发射端提供各种模式信号。

现阶段对于信号的抗干扰研究大多数集中在对信号频率的研究，包括跳频、扩频信号，或是在信号编码时提高信号承载内容的复杂程度，增强为随机信号的应用等方面。

但是利用信号调制模式的改变来设计信号发生器，从而增强信号抗干扰能力的设备还很少涉及。

本文在此基础上利用直接数字频率合成技术，在软件无线电思想的指导下，通过使用先进的CPLD控制技术，FLASH数据存储技术相结合，设计了一种在时间连续的条件下，按设计任意改变输出信号调制模式的多模信号发生器。

本系统主要由CPLD控制系统，DDS信号发生系统和FLASH存储系统三部分组成。

论文首先介绍了多模信号发生器的工作原理与系统构成。

其中包括DDS工作原理、多模信号切换实现方法，系统的硬件设计选择和系统整体框架结构设计。

第三章以系统的硬件设计为主，包括DDS发生系统的芯片选择与功能实现、CPLD 器件的分析与硬件设计、FLASH芯片的选型与接口规划，同时利用VHDL语言开发了时序控制电路并设计了相关系统的外围电路与信号输出后的滤波器设计。

第四章以系统软件流程图为基础，将软件设计从实现功能上分为三个部分，包括UFM存储的软件设计、FLASH存储的软件设计和实现信号产生的软件设计。

随后介绍了信号控制字与模式控制字的设计原则，设计了系统生成CHIRP信号、BPSK信号、FSK 信号和4级M序列伪随机信号的软件流程。

最后完成了系统的多模信号切换机制的软件设计。

在完成了软、硬件设计的基础上，本文在第五章进行了硬件调试试验和软件的数据分析，并对系统进行了总结。

基于CPLD的DDS信号发生器设计

基于CPLD的DDS信号发生器设计作者：邢磊来源：《科技创新与生产力》 2013年第8期邢磊（中北大学信息与通信工程学院，山西太原 030051）摘要：介绍了DDS信号发生器的总体设计，详细阐述了各部分电路设计和硬件控制程序设计，最后进行了测试分析。

关键词：DDS信号发生器；信号发生器；CPLD；AD9850；电路设计中图分类号：TN74 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2013.08.089弹性波无损检测技术是利用弹性波在材料中传播的差异，通过获取弹性波的发生、传播、反射以及振动特性，经过计算机的分析处理，从而实现对材料的物理特性、结构、健全性的检测。

激振是弹性波检测的前提，激振信号源是控制激振方式的关键，因此，一种频率、幅度可控的信号发生器对于弹性波检测来说是十分关键的。

1 基于CPLD的DDS信号发生器的总体设计CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆（“在系统”编程）将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。

DDS信号发生器由CPLD，DDS芯片，低通滤波，幅值控制，电压跟随器等部分构成，后端将信号接入功率放大器。

DDS信号发生器原理图，见图1。

CPLD是控制端，实现对DDS芯片和幅值控制部分进行参数配置，如频率、相位、工作方式、幅度等。

DDS芯片为信号发生单元，在获得CPLD的参数配置数据后，产生相应的正弦波信号。

低通滤波用于滤除DDS芯片内部产生的高频杂波，使信号更加纯净。

幅值控制部分接收到CPLD所发送的幅度信息后，对信号进行一个降幅控制。

由于幅值控制部分输出阻抗较大，所以加入电压跟随器，以更好地与后续模块匹配。

2 电路设计2.1 DDS电路设计根据系统的需求，结合成本、系统复杂度等多方面的考虑，该系统中DDS信号源采用ADI的AD9850芯片。

基于cpld的dds波形发生器

基于C PLD 的D D S 波形发生器舒鹏飞李白万时彪赵含彬(武汉大学，湖北武汉430079)脯要]本系统利用单片机A T89C 52与C PL D 诓PM 7128SLC 84—15)结合，采用D D FS(直接频率数字频率合成)技术，构成一个波形稳定、精度较高的信号发生器。

单片机控制频率、幅度步进，C PL D 集成了大部分电路。

系统大大简化，输出波形可以在正弦波、方波及三角渡间切换。

p 猢]直接教字频率合成器；C PL D ；相位累加器；双口P ,A M1971年，美国学者J ．T i er ne y 的“A D i gi t a l Fre quencyS ynt he —si ze r ”一文首次提出了以全数字技术，从相位出发直接合成所需波形的一种原理。

到了80年代后期，随着微电子技术的发展，直接数字频率合成(D i r ec t D i gi t a l Fr eque ncySynt hes i s 简称D D S 或D D FS)得到了飞速的发展，它以其特有的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的姣姣者。

1D D S 基本原理D D S 技术的基本原理是利用采样定理，通过查表法产生波形。

它的基本的电路原理图用图1表示。

相位累加器由N 位加法器与N 位累加器级联构成。

每来一个时钟脉冲f s ，控制宇k 与累加器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果送到累加器的数据输八端，使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。

用相位累加器输出的数据作为波形存储器(R A M )的相位取样地址。

这样就可完成相位到幅值转换。

波形存储器的输出送到D ／A 。

D ／A 将数字形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟形式信号。

由此可见，相位累加器在每一个时钟脉冲输入时，频率控制字累加一次。

相位累加器输出的数据就是合成信号的相位，输出的频率就是D D S 输出的信号频率。

|L CD b；c 肿：l 姐ZLG7赫829b 簟片饥罂∞D T ^．n9C 显赶7132I 苍片1r儿4×4l 髓，队l刮呲∞：吲D AC 0900图1D D S 原理位2系统功能模块与硬件电路基于D D S 技术的基本原理，可以把整个系统分为频率合成器，存储器，模拟输出与幅度控制几个主要的模块。

高频电刀在脑血管手术中的应用案例分享

高频电刀在脑血管手术中的应用案例分享脑血管疾病是一种常见并且危险性较高的疾病，对患者身体和心理健康产生了巨大的威胁。

幸运的是，随着医疗技术的不断发展，脑血管手术的治疗方法也得到了很大的进步。

其中一种常用的技术是高频电刀，它在脑血管手术中发挥着重要作用。

本文将分享一些高频电刀在脑血管手术中的应用案例，以展示其在提高手术效果和患者康复方面的重要作用。

高频电刀是一种医疗设备，它利用高频的电热能量来实现对组织的切割和凝固。

在脑血管手术中，高频电刀常用于切除肿瘤、修复破裂动脉瘤、截断异常血管等操作。

通过电热能量的精确控制，高频电刀可以在最小范围内实现准确的组织切割，减少对周围正常组织的损伤，同时还能够促进伤口愈合和减少术后并发症。

在脑肿瘤切除手术中，高频电刀发挥了重要作用。

例如，一个名叫李先生的患者被确诊为脑肿瘤。

传统的手术方式可能需要较大的切口，且对周围正常组织的损伤较大。

然而，采用高频电刀进行手术时，医生可以根据肿瘤的大小和位置，精确地切除肿瘤组织，避免对健康组织的破坏，减少手术创伤，并提高手术成功率。

在李先生的手术中，高频电刀的应用使得手术时间缩短，出血量减少，术后恢复情况良好。

除了脑肿瘤切除手术，高频电刀在破裂动脉瘤修复中也扮演着重要的角色。

动脉瘤是血管壁的异常膨胀，如果不加以修复，有可能引发出血风险。

利用高频电刀的凝固功能，医生可以将电热能量直接施加在破裂动脉瘤上，促使血管壁组织凝固，从而防止血液继续流出。

这种高频电刀修复方法具有精确性高、恢复速度快等优势，能够有效地降低手术风险并提高患者的生存率。

例如，在一个破裂动脉瘤修复的手术中，高频电刀被用于凝固动脉瘤的血管壁，并成功阻止了动脉瘤的出血，患者成功度过了手术风险，术后康复良好。

此外，高频电刀还常用于截断异常血管。

异常血管是指血管出现异常扩张或畸形导致的血流障碍。

在脑血管手术中，医生可能需要截断这些异常血管来恢复正常血流。

高频电刀通过其精确的切割功能，可以在较小的范围内快速截断异常血管，从而保护周围正常脑组织的完整性。

基于CPLD实现的DDS技术在高频电刀上的应用

ｔｅｍｏｏｉｉｎｅｒｔｄｃｒｕｔｆｗａｅｉｃｍｐｌｄｔｒｕｈＫｅｌＣ５．｝ｓａｉｌａｒｓｏｈｅａｌｄｅａｏａｉｎｆｒｈｎｌｈｃｉｔｇａｅｉｃｉｉｔｒｍｒｓｏｉｈｏｇｉｅｒｌｒｃｅｃｒｉｎｔｅｄｔｉｌｂｒｔｏ１ｒｉｔｅｅｏｓｆａｅａｄｈｒｗａｅｄｓｎｔｒｕｈｔｅｃｄｘｍｐｅａｄｔｅｐｎｉｌｃｅｔｒｗｎ．ｏｔｒｎａｄｒｅｉｈｏｇｏｅｅａｌｎｒｃｐｅｓｈｍａｉｄａｉｇｗｇｈｈｉｃ
行描述，片机的固件通过Ｋｉ５单ｅｌ１编写通过代码实例和原理示意图对该系统的软硬件设计进行了详细论述。Ｃ
关键词直接数字频率合成；杂可编程逻辑器件；片机；频电刀复单高中图分类号：Ｈ７；Ｐ０．Ｔ７７Ｔ３２２文献标识码：文章编号：０３８６（０７０ — ０１ＯＡ１０ — ８８２０）１００一２
端口对ＣＬ进行控制，之产生控制功率模块所需要的波形信号，过高压隔离系统控制功率模块。动输出变压嚣，ＰＤ使通驱产生高频电刀的高频高压输出。系统具有频率稳性好。改方便灵活等特点。ＰＤ的硬线逻辑通过ＶｒｏＬ进该修ＣＬｅｉｇｌＨＤ
ａｏｄｆｑｅｃｔｂｌｙｒｖｓｏｏｖｎｅｃｎＯｏ．ｅＣＬａｄｗｉｇｃｉｄｓｒｂｄｔｒｕｈＶｅｌｇＨＤＬａｄｓｇｏｅｕｎｙｓａｉｔ，ｅｉｉｎｃｎｅｉｎｅａｄＳｎＴｈＰＤｈｒｒｌｉｓｅｃｉｅｈｏｇｒｏｒｉｅｏｉ，ｎ

基于CPLD实现的DDS&频率计

基于STC89C51和CPLD实现的DDS与频率计系统框图功能描述：以STC89C51为控制核心，实现任意频率值fa（小于10KHz）的输入，经单片机出来后，生成相应的频率字，然后送给DDS模块，DDS模块开始工作，生成以频率值fs；但键盘测频键按下后，单片机控制频率计，让其开始控制，频率计输出值送回单片机处理，得出测量到的频率值fc，最后单片机控制LCD1602显示人为输入的频率值fa和频率计测得的频率值fc，两个值的差异可以直观的显示出系统的误差。

基于CPLD/FPGA的DDS原理图如下：基于CPLD/FPGA的频率计的原理图如下：DDS模块代码：（1）MUX832LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUX832 ISPORT( DATAINN : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);clk : in std_logic;DATAOUTT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);SELL :IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0));END MUX832;ARCHITECTURE behav OF MUX832 ISBEGINPROCESS(SELL,DATAINN,clk)BEGINif clk'event and clk='1' thenCASE SELL ISWHEN "00" => DATAOUTT(7 DOWNTO 0) <= DATAINN;WHEN "01" => DATAOUTT(15 DOWNTO 8) <= DATAINN;WHEN "10" => DATAOUTT(23 DOWNTO 16) <= DATAINN;WHEN "11" => DATAOUTT(31 DOWNTO 24) <= DATAINN;END CASE;end if;END PROCESS;END behav;（2）32位加法器LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ADDER32B ISPORT ( A: IN STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);B: IN STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);S: OUT STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0));END ADDER32B;ARCHITECTURE behav OF ADDER32B ISBEGINS<=A+B;END behav;（3）32位寄存器LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY REG32B ISPORT( LOAD : IN STD_LOGIC;DIN : IN STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0));END REG32B;ARCHITECTURE behav OF REG32B ISBEGINPROCESS(LOAD,DIN)beginIF LOAD'EVENT AND LOAD ='1' THENDOUT<=DIN;END IF;END PROCESS;END behav;频率计模块代码：（1）标准频率计数器LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY BZHH ISPORT (BCLK: IN STD_LOGIC; --FsBENA: IN STD_LOGIC;CLR : IN STD_LOGIC; --清零BZQ : inOUT STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0));END BZHH;ARCHITECTURE behav OF BZHH ISBEGINPROCESS(BCLK, CLR) --标准频率计数开始BEGINIF CLR = '1' THEN BZQ <= (OTHERS=>'0');ELSIF BCLK'EVENT AND BCLK ='1' THENIF BENA ='1' THEN BZQ <= BZQ + 1;END IF;END IF;END PROCESS;END behav;（2）待测频率计数器LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY TTFF ISPORT (TCLK: IN STD_LOGIC; --FsENA: IN STD_LOGIC;CLR : IN STD_LOGIC; --清零TSQ : inOUT STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0));END TTFF;ARCHITECTURE behav OF TTFF ISBEGINPROCESS(TCLK, CLR,ENA)BEGINIF CLR = '1' THEN TSQ <= (OTHERS=>'0');ELSIF TCLK'EVENT AND TCLK ='1' THENIF ENA ='1' THEN TSQ <= TSQ + 1;END IF;END IF;END PROCESS;END behav;（3）MUX648LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUX648 ISPORT( DATAIN1 : IN STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);DATAIN2 : IN STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);DATAOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SEL :IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END MUX648;ARCHITECTURE behav OF MUX648 ISBEGINDATAOUT <= DATAIN1(7 DOWNTO 0) WHEN SEL="000" ELSE --标准频率计低八位输出DATAIN1(15 DOWNTO 8) WHEN SEL="001" ELSEDATAIN1(23 DOWNTO 16) WHEN SEL="010" ELSEDATAIN1(31 DOWNTO 24) WHEN SEL="011" ELSE --标准频率计最高八位输出DATAIN2(7 DOWNTO 0) WHEN SEL="100" ELSE --待测频率计数值低八位输出DATAIN2(15 DOWNTO 8) WHEN SEL="101" ELSEDATAIN2(23 DOWNTO 16) WHEN SEL="110" ELSEDATAIN2(31 DOWNTO 24) WHEN SEL="111" ELSE --待测频率计数值最高八位输出DATAIN2(31 DOWNTO 24) ;END behav;单片机程序如下：主程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include"key.h" //scankey(); keyexe(); setfre(); testfre(); #include"lcd1602.h" //display();void main(void){lcd_init();bena=0;clr=1;load_dds=0;oe=0;start=1;lcd_str(0,2,"dds.and.testfre!");while(1){keyexe();}}键盘程序：#ifndef __KEY_H__#define __KEY_H__#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include "lcd1602.h"#define dinout P3;unsigned char keybuffer[8],longtochar[4],recieve[8];unsigned long freword,setdispbuf;unsigned long tfrecount,bfrecount; //Fs、Fx计数值unsigned long tfreword;//-----------pin define for dds and testfre------sbit sel2=P1^2;sbit sel1=P1^1;sbit sel0=P1^0;sbit oe=P2^3;//-----------pin define for dds loading ----------sbit load_dds=P2^4;//-----------pin define for testfre--------------sbit clr=P2^0;sbit bena=P2^1;sbit start=P2^2;//-----------delay programm----------------------void delay(unsigned int n){while(n--) _nop_();}//-----------format exchange---------------------void keytofreword(void){freword=keybuffer[0]*10000000+keybuffer[1]*1000000+keybuffer[2]*100000+k eybuffer[3]*10000+keybuffer[4]*1000+keybuffer[5]*100+keybuffer[6]*10+keybuffer [7];//合成输入频率值setdispbuf=freword;freword=(unsigned long)(freword*214.7493648);//计算相应的频率字longtochar[0]=(freword>>24)&0xff; //频率字最高八位longtochar[1]=(freword>>16)&0xff; //频率字次高八位longtochar[2]=(freword>> 8)&0xff; //频率字次低八位longtochar[3]=(freword) &0xff; //频率字最低八位}//-----------select channel-----------------------void select(unsigned char sel){unsigned char i,j;j=sel;sel=sel&0x07;i=P1;i=i&0xf8;i=i|sel;P1=i;}//-----------setting frequency--------------------void setfre(void){unsigned char i;keytofreword();display(setdispbuf,1); //显示输入的频率值lcd_str(0,2,"--setting.fre!-");oe=0;load_dds=0;for(i=0;i<4;i++){select(i);P3=longtochar[i];_nop_();_nop_();_nop_();load_dds=1;_nop_();_nop_();_nop_();load_dds=0;}lcd_str(0,2,"--setting.succ!-");}//----------test frequency------------------------void testfre(void){unsigned char i;unsigned int j;lcd_str(0,2,"--testing.fre---");bena=0;clr=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();clr=1; //-----clear register--------清零bena=1; //允许频率计开始工作delay1ms_x(1000); //门控时间2Sdelay1ms_x(1000);bena=0; //------count until start equals 0------------j=10000;while((start==1)&&(j--)); //----wait for end of testting or time out--- if(j==0)lcd_str(0,2,"--test.fre.err!-");elselcd_str(0,2,"-test.fre.succ!-");oe=1; //双向口for(i=0;i<8;i++){select(i);P3=0xff; //P3作为输入口_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();recieve[i]=P3; //读取频率计计数值}oe=0;bfrecount=0;tfrecount=0;for(i=0;i<4;i++){bfrecount=(bfrecount<<8)+recieve[i]; //合成标准频率计数值tfrecount=(tfrecount<<8)+recieve[i+4]; //合成待测频率计数值}tfrecount=(unsigned long)tfrecount/3.5200886+1;//？？？？？？display(tfrecount,0);}//-------------------scan key value-------------------------unsigned char scankey(void) //键盘扫描{unsigned char i=0xff,k=0xfe,buf;unsigned code table[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};for(i=0;i<4;i++){P1=table[i];buf=P1;if(buf!=table[i]){delay(1000);if(buf==P1){while(buf==P1);break;}}}switch(buf){case 0xee: return 1;case 0xed: return 2;case 0xeb: return 3;case 0xe7: return 10; //4case 0xde: return 4;//5case 0xdd: return 5;//6case 0xdb: return 6;//7case 0xd7: return 11; //8case 0xbe: return 7;//9case 0xbd: return 8;//0case 0xbb: return 9;//11case 0xb7: return 12;//12case 0x7e: return 13;//13case 0x7d: return 0;//14case 0x7b: return 14;//15case 0x77: return 15;//16default : return 16;//10}P1=0xff;}//-----------------key execution----------------------- void keyexe(void){unsigned char i,buf;buf=scankey(); //调键盘扫描，读取键值switch(buf){case 0:case 1:case 2:case 3:case 4:case 5:case 6:case 7:case 8:case 9: for(i=0;i<7;i++)keybuffer[i]=keybuffer[i+1];keybuffer[7]=buf;lcd_data1(0,1,'i');lcd_data1(1,1,'n');lcd_data1(2,1,'p');lcd_data1(3,1,'u');lcd_data1(4,1,'t');lcd_data1(5,1,':');lcd_data1(6,1,keybuffer[0]+'0');lcd_data1(7,1,keybuffer[1]+'0');lcd_data1(8,1,keybuffer[2]+'0');lcd_data1(9,1,keybuffer[3]+'0');lcd_data1(10,1,keybuffer[4]+'0');lcd_data1(11,1,keybuffer[5]+'0');lcd_data1(12,1,keybuffer[6]+'0');lcd_data1(13,1,keybuffer[7]+'0');lcd_data1(14,1,'H');lcd_data1(15,1,'z');break;case 10: lcd_cmd(clear);setfre();break;case 11: testfre();break;case 12: for(i=0;i<8;i++){keybuffer[i]=0;lcd_data1(i+6,1,keybuffer[i]+'0');}lcd_data1(14,1,'H');lcd_data1(15,1,'z');break;default: break;}}#endif。

DDS技术在高频信号发生器中的应用

陈捷（湄洲湾职业技术学院，建莆田３１０）福５２０
摘要
ＤＳ（ｉｃｇｔｌＳｎｈｓｅ）术是一种用数字控制信号的相位增量技术，有频率分辨率高、定性好、灵活ＤＤｒｔＤｉｉｙ１ｅｉｒ技ｅａｚ具稳可产生多种信号的优点。分析了ＤＳ工作原理，Ｄ以单片机Ａ８Ｃ２及ＤＳ芯片Ａ９５Ｔ９５ＤＤ８０为核心，用直接数字合成技术完采
Hale Waihona Puke 数昔仃器复输出锁存器接收到一个时钟脉冲时，锁存在相位增量寄存器中
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基于FPGA的DDS波形发生器的设计论文

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了波形发生器的发展方向。

随着科技的发展，对波形发生器各方面的要求越来越高。

近年来,直接数字频率合成器（DDS）由于其具有频率分辨率高、频率变换速度快、相位可连续变化等特点,在数字通信系统中已被广泛采用而成为现代频率合成技术中的佼佼者。

现场可编程门阵列（FPGA）设计灵活、速度快，在数字专用集成电路的设计中得到了广泛的应用，由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高波形发生器的性能，降低生产成本。

本文首先介绍了DDS波形发生器的研究背景和DDS的理论。

然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程，利用Verilog-HDL硬件描述语言设计DDS波形发生器的各个模块，最后利用Altera的设计工具Quartus II并结合Modelsim软件对波形发生器进行电路设计功能仿真，并对仿真结果进行分析。

仿真结果表明，波形发生器可输出正弦波、三角波、方波、锯齿波，并且可通过改变频率控制字和相位控制字的大小来改变输出波形的频率和相位。

通过仿真结果表明，本设计达到了预定的要求，并证明了采用软硬件结合，利用FPGA技术实现DDS波形发生器的方法是可行的。

关键词：直接数字频率合成现场可编程门阵列波形发生器-I-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）AbstractWaveform generator has become a modern field test one of the most widely used general-purpose equipment, on behalf of the waveform generator development. With the devel opment of technology in all aspects of the waveform generators have become increasingly demanding. In recent years, direct digital synthesizers (DDS) has a frequency resolution because of its high-frequency conversion speed, continuous changes in the phase characteristics in digital communication systems have been widely used in modern frequency synthesis technology to become the leader in . Field-programmable gate array (FPGA) design flexibility, high speed, in digital ASIC design has been widely used, due to field-programmable gate array (FPGA) with high integration, high-speed, large capacity memory can be realized functional characteristics, can effectively achieve DDS technology, which greatly improve the performance of waveform generator and reduce production costs. This paper introduces the DDS waveform generator of the research background and DDS theory. Then a detailed account of the completion of DDS module with FPGA design process, using Verilog-HDL Hardware Description Language Design DDS waveform generator for each module and finally the use of Altera's Quartus II design tool in conjunction with Modelsim software waveform generator circuit design features simulation, and simulation results analysis. Simulation results show that the waveform genera tor can output sine wave, triangle wave, square wave, sawtooth wave, and can be controlled by changing the frequency and phase control words words to change the size of the output waveform of the frequency and phase. The simulation results show that this d esigned to meet the scheduled requirements and proof of use of hardware and software combination of the use of FPGA technology to achieve DDS waveform generator approach is feasible.Keywords：DDS FPGA Waveform Generator-II-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外波形发生器发展现状 (2)1.2.1 波形发生器的发展现状 (2)1.2.2 国内外波形发生器产品比较 (4)1.2.3 研究波形发生器的目的及意义 (5)1.3本文研究主要内容 (5)第2章DDS波形发生器理论介绍 (6)2.1 频率合成技术 (6)2.1.1频率合成技术的发展和分类 (6)2.1.2频率合成技术的技术指标 (7)2.1.3直接数字频率合成技术的现状及应用 (8)2.2 DDS的原理及性能特点 (9)2.2.1 DDS的基本原理 (9)2.2.2 DDS的优点 (11)2.2.3 DDS的缺点 (12)本章小结 (12)第3章 FPGA及其开发环境简介 (13)3.1现场可编程门阵列（FPGA）简介 (13)3.2 Quartus II 8.1集成开发环境简介 (15)3.3 ModelSimHDL语言仿真软件简介 (16)3.4 Verilog-HDL语言简介 (17)3.5 FPGA开发流程 (19)本章小结 (19)第4章DDS波形发生器的FPGA实现 (20)4.1 DDS波形发生器的FPGA设计流程 (20)4.2 DDS波形发生器模块划分 (22)4.2.1 DDS波形发生器顶层模块 (22)-III-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）4.2.2 DDS波形发生器测试模块 (23)4.2.3 DDS波形发生器ROM模块 (25)4.3 DDS波形发生器功能仿真 (25)本章小结 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录1 译文 (31)附录2 英文参考资料 (33)-IV-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1 课题背景直接数字频率合成(Direct Digital Synthesizer，简称：DDS)技术是一种新的全数字的频率合成原理，它从相位的角度出发直接合成所需波形。

DDS技术在高频电磁法仪器信号源中的应用

第21卷第1期吉林大学学报(信息科学版) V ol121　N o11 2003年2月 JOU RNAL O F J I L I N UN I V ERS ITY(I N FORM A T I ON SC IEN CE ED IT I ON) Feb12003　文章编号:167125896(2003)0120010203DD S技术在高频电磁法仪器信号源中的应用α朱凯光,林　君,王　忠,占细雄(吉林大学电子科学与工程学院,国土资源部现代地球物理仪器开放研究实验室,吉林长春　130026)摘要:分析了锁相环技术与直接数字频率合成技术的工作原理,提出了结合两种技术设计高频电磁法仪器信号源的方法。

克服了以往单纯采用锁相环技术设计信号源时跳频时间长、频率准确度低的弱点,测试结果显示,该方法设计的信号源频率准确度高,到小数点后两位,输出交、直流电压衰减小,达到信号源设计要求。

关键词:锁相环;直接数字合成;高频电磁法仪器中图分类号:TM 文献标识码:A 频率域电磁法是根据电磁感应原理观测和研究多种频率谐变电磁场的空间与时间分布规律,找出地下良导矿体或解决其他地质问题的一种勘探方法。

因此,多频率谐变信号源的设计就成为频率域电磁法仪器的主要任务之一。

目前国外高频(100kH z～30M H z)电磁法仪器的信号源通常采用[1]PLL (Phase2L ocked L oop)技术。

PLL采用小数分频,存在捕获时间问题,而且频率捷变时间较长,频率捷变时相位不连续,存在频差、频率准确度较低等问题。

直接数字频率合成器[2](D irect D igital Syn thesizer,DD S)是近几年发展起来的新型频率合成器。

1971年,T ierhey等人撰写的《数字频率合成》中第1次提出了DD S的概念。

由于DD S具有其他合成技术不具备的许多优点,短短20多年中,随着理论的不断完善和集成工艺技术的发展,DD S已走向实用,走向商品化。

基于cpld集成芯片实现任意波形发生器

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基本框图
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正弦波的设计
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采样点的计算公式为 (Cosa+1)*127.5
(0到π）取64个点，（ π到2 π）则将这些点逆向排列即可
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三角波的设计
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锯齿波的设计
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方波的设计
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时钟输入选择和波形输出选择
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软件仿真数据
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基于CPLD集成芯片实现DDS技术的任意波形发生器
姓名：黄先英，刘祧指导老师：裴东，王全洲学生届别：2005 专业：电子信息工程班级：电子甲班
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摘要:我们所设计的是一种基于EDA（电子设计自动化）技术及CPLD（大规模可编程逻辑器件）的任意波形发生器，运用直接数字频率合成技术（DDS技术）的基本工作原理，通过MUXPLUSⅡ 软件（一种可编程逻辑器件开发软件）和VHDL语言编程，对硬件结构和工作方式进行重构，再由可编程逻辑器件控制数据的输出，经D/A转换器转换成相应模拟信号。在设计过程中，以Altera公司的 EPM7128SLC84-15 芯片为设计器件。讨论了 DDS 技术的基本组成结构、工作原理和特点
a 方案一：采用单片机函数发生器，用D/A转换器的输出来改变调节电压，也可以实现数控调整频率，但步长难以满足要求，且频率稳定度不太高
b方案二：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂，不适于产生低频信号。
c方案三：采用直接数字频率合成器，可用硬件或软件实现。即用累加器按频率要求相对应的相位增量进行累加，再以累加相位值作为地址码，经D/A转换、滤波即得所需波形。方法简单，频率稳定度高，易于程控。

高频电刀功率放大电路

高频电刀功率放大电路
高频电刀功率放大电路是一种常见的电路设计，它可以将低功率的信号放大到高功率，以满足实际应用的需求。

在医疗领域中，高频电刀功率放大电路被广泛应用于手术中，可以帮助医生更加精准地进行手术操作，提高手术成功率。

高频电刀功率放大电路的设计需要考虑多个因素，包括电路的稳定性、功率放大的效率、信号的失真程度等。

在电路设计中，需要选择合适的元器件，如晶体管、电容、电感等，以实现电路的稳定性和功率放大效率。

同时，还需要进行电路仿真和测试，以验证电路的性能和可靠性。

在高频电刀功率放大电路中，晶体管是最常用的元器件之一。

晶体管可以将低功率的信号放大到高功率，同时还可以控制电路的开关状态。

在电路设计中，需要选择合适的晶体管，以满足电路的功率放大需求。

同时，还需要考虑晶体管的工作温度、电压和电流等参数，以确保电路的稳定性和可靠性。

除了晶体管之外，电容和电感也是高频电刀功率放大电路中常用的元器件。

电容可以存储电荷，电感可以存储磁场能量，它们可以协同工作，实现电路的稳定性和功率放大效率。

在电路设计中，需要选择合适的电容和电感，以满足电路的功率放大需求。

高频电刀功率放大电路是一种重要的电路设计，它可以将低功率的
信号放大到高功率，以满足实际应用的需求。

在电路设计中，需要考虑多个因素，包括电路的稳定性、功率放大的效率、信号的失真程度等。

通过选择合适的元器件和进行电路仿真和测试，可以实现电路的稳定性和可靠性，提高电路的性能和效率。

高频电刀的原理与应用

高频电刀的原理与应用1. 高频电刀的概述高频电刀是一种医疗设备，其原理是利用高频电能将细胞组织蛋白质发生电浆化和升温的现象，从而达到切割、凝固、止血等目的。

高频电刀在外科手术、整形美容、妇科等领域得到了广泛应用。

2. 高频电刀的工作原理高频电刀通过产生高频电流，并将其传输到手术刀片上。

在手术刀片与组织接触时，高频电能会导致组织细胞蛋白质升温，产生电浆化现象，并同时实现切割、凝固和止血。

3. 高频电刀的优势•准确性：高频电刀能够提供高度准确的切割和凝固效果，能够实现对组织的精确控制。

•凝血效果好：高频电刀在手术切割过程中能实现精确的止血效果，大大减少了手术出血并提高了手术安全性。

•创伤小：高频电刀的精确控制能力和凝血效果，使得手术过程中创伤更小，恢复时间更短。

4. 高频电刀的应用领域4.1 外科手术•切割和去除组织：高频电刀可用于切割和去除组织，如肿瘤切除、息肉切除等。

•切割和缝合皮肤：高频电刀可用于切割和缝合皮肤，如缝合伤口、手术切口等。

4.2 整形美容•去除皮肤表面的瑕疵：高频电刀可用于去除皮肤上的痣、疣、肉刺等瑕疵。

•脂肪吸除：高频电刀可用于进行脂肪吸除手术，如吸脂手术、形成紧致的身体曲线。

4.3 妇科•阴道手术：高频电刀可用于阴道手术，如子宫切除、阴唇修复等。

•产科手术：高频电刀可用于产科手术，如剖宫产手术、子宫肌瘤切除等。

5. 高频电刀的注意事项•操作人员需要接受专业培训，熟悉高频电刀的操作规程和安全注意事项。

•操作前需要检查设备是否正常工作，确保手术过程中的安全性。

•在使用高频电刀时需要注意保持手术场的干燥，防止电流的泄漏。

6. 高频电刀的未来发展趋势•小型化：随着科技的发展，高频电刀将越来越小型化，更方便医生在手术中的使用。

•智能化：高频电刀将成为智能手术系统的一部分，通过连接其他医疗设备，实现更精确的手术控制。

•无线化：高频电刀可能会摆脱传统有线连接，采用无线连接方式，进一步提高手术灵活性。

基于CPLD的正弦信号发生器设计

2007年10月湘南学院学报 Oct.,2007 第28卷第5期 Journal of Xiangnan University Vol.28No.5收稿日期:2007-08-06作者简介:黄健全(1972-),男,湖南桂东人,湘南学院物理系助教,在读硕士,研究方向:数字信号处理.基于CPLD 的正弦信号发生器设计黄健全(湘南学院物理系,湖南郴州 423000)摘要:介绍了一种采用DDS 技术的正弦波形发生器,以MCU +CPLD 为核心,电路简单,程控方便,能够产生的高稳定度、高精度高分辨率的正弦波形,输出电平幅度、相位程控可调.关键词:DDS ;MCU ;CPLD中图分类号:TN 911 文献标识码:B 文章编号:1672-8173(2007)05-0041-030 引言频率合成信号发生器是科研、教学实验以及各种电子测量技术中一种很重要的信号源.随着科学技术的迅速发展,对信号源的频率稳定度、准确度及分辨率要求也越来越高,与传统的数字式正弦波信号发生器相比,采用可编程逻辑器件实现直接数字式频率合成器(DDS ),可将所有数字逻辑元件包括ROM 正弦波幅度表集成在芯片内,且可以进行在系统编程、仿真,因而大大缩短了研发时间,提高工作效率.DDS 在相对带宽、频率转换时间、分辨率、相位连续性、正交输出以及集成化等一系列性能指标方面远远超过了传统频率合成技术所能达到的水平,为系统提供了优于模拟信号源的性能.正弦波形发生器的原理如图1所示.以MCU 和CPLD 为核心,采用软件编程实现相关算法和逻辑控制,使得输出波形的频率、幅度调整非常简单.CPLD 选用Altera 公司的F LEX 10K 高密度阵列嵌入式可编程逻辑器件,主要由嵌入式阵列逻辑块(EAB )、逻辑阵列块(LAB )、快速互连和I O 单元四部分组成.波形数据保存在EAB 中,与外置ROM 相比,可以达到更快的读取速度,进而提高正弦波形的频率.图1 原理图1 DDS工作原理图2 DDS 工作原理DDS 技术建立在采样定理的基础上,其基本原理如图2所示,主要由相位累加器、波形查找表、DAC 以及 41低通滤波器等组成.N 位相位累加器在系统时钟的控制下与频率控制字K 所决定的相位增量相加,波形查找表地址复位(开机)时由相位控制字初始化,相位累加器每溢出一次,波形查找表的地址增一,同时输出波形数据,实现相位到幅值的转换;波形数据经DAC 转换成模拟量,通过滤波器输出相对平滑的波形.输出频率f out 与时钟频率f clk 、相位累加器的位数N 、波形查找表地址位数M 及频率控制字K 的关系为:f out =f clk 2N 2M k 频率分辨率为:f min =f clk2N +M 系统时钟为40MHz ,相位累加器为18位,形波查找表容量为512 12bit ,其频率分辨率为0.15625Hz ,最高频率为40.96k Hz .2 系统的设计与实现2.1 控制界面设计采用单片机为控制界面核心,通过键盘接受频率、相位、幅度等控制数据,并通过LCD 显示,同时发送给CPLD ,实现波形参数的修改.2.2 波形查找表的生成波形查找表的作用是通过查表,把相位序列转化幅值序列.因此,它里面存储的是一个周期的正弦(余弦)波的幅值码.通过MATLAB ,产生相应的MIF 文件,采用Quartus II 的LPM _ROM 模块,将数据文件倒入E AB 中,完成正弦信号的相位幅值转换功能.与普通外置ROM 相比,可以产生更高频率的波形.2.3 波形查找表地址产生要产生需要频率、相位和幅度的正弦波形,关键是根据频率控制字、相位控制字产生波形查找表地址,读出波形数据,并根据幅度要求进行折算,输出到D A 进行数模转换,通过低通滤波器滤除高频干扰,产生正弦波形.以VerilogHDL 硬件描述设计语言进行控制逻辑设计,仿真结果如图3,其中频率控制字cntd 为131072,相位控制字为缺省0,幅度增益为缺省0db ,波形输出waveout 为波形幅度数据.图3 时序仿真3 结束语根据设计制作实际电路,将程序下载到电路完成相关设置,可产生相位、频率、幅度可调的正弦波形.图4为示波器观察到的20.480kHz 正弦波,波形平滑,无毛刺,质量高,证明了设计的正确性.图4 输出正弦波形(20.480kHz )42参考文献:[1]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.[2]马骏然,张春熹.基于FPGA的直接数字频率合成波形发生器[J].电子测量技术,2006,29(4):78-79.Sine Signal Generator Design Based on CPLDHU ANG Jian-quan(Department of Physics,Xiangnan University,Chenzhou423000,China)Abstract:This paper introduces an DDS-based waveform generator,which is made from MC U+C PLD.The cir-cuit of the wavefor m generator is simple.Meanwhile,it also generates waveforms with high frequency revolution and precision.The signal s phase and amplitude can be adjusted easily and adjustable phase.Key w ords:DDS;MC U;CPLD43。

DDS技术在高频手术器驱动中的应用

ｂａｓｅｄｄｉｖｒｉｎｇｐｕｌｓｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｆｅａｔｕｒｅｓｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｒｅｃｔｄｉｇｉｔａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（ＤＤＳ）ＰｕｌｓｅｇｅｎｅｒａｔｏｒＳｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍａｃｈｉｎｅＦＰＧＡＣｏｎｔｒｏｌａｃｃｕｒａｃｙ
ｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｆｒｅｕｅｑｎｃｙｐｕｌｓｅｔｈｒｏｕｇｈｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｉｎｆａｌｌｙ。ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｄｓｉｇｎａｌｆｏｒｓｕｒｇｉｃａｌｄｅｖｉｃｅｉｓ
生器具有很高的可靠性。关键词：直接数字合成（ＤＤＳ）脉冲发生器
中图分类号：ＴＰ３６８＋．１
单片机
现场可编程门阵列
控制精度
文献标志码：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｏｆｔｈｅｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｕｒｇｉｃａｌｄｅｖｉｃｅ，ｉ．ｅ．，ｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅＩｔｈｅｄｉｖｒｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓ

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６．ｂ０１ｌ１００：
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ｂｅｇｉｎｏｕｔＰｕｌｓｅ４２９Ｉ（ＩＮ＜＝０：Ｐｕｌｓｅ４２９ＫＣｏｕｎｔｅｒ＜＝１：
ｅｎｄｅｎｄｃａｓｅｅｎｄ
该程序产生的ＭＯＳＦＥＴ全桥电路未调制控制波形见图３。其中．ＣＬＫ信号是由外部２４ＭＨｚ晶振产生的田Ｌ电平方波信号。该程序处理之后得到４２９ｋＨｚ的控制ＭＯＳＦＥＴ全桥电路未调制高频率波形信号。３．１．２产生２５ｋＨｚ脉宽可变化的方波在这里通过定义一个ｒｅｇ［９：０】变量Ｐｕｌｓｅ２５ＫＣｏｕｎｔｅｒ，该变量作为相位增量寄存器，从１开始每周期增加１，增加到９６０就重新从１开始增加计数。ａｌｗａｙｓ＠００ｓｅｄｇｅＣＬＫ）
本系统的主要特点有：（１）采用数字ＤＤＳ技术产生波形信号，分辨率高、稳定性好、频率范围大，系统频率不会随工作时间出现漂移。
作者简介：张庆荣，硕士生导师，主要从事智能仪器、高速数据采集、计算机测检方面的研究；刘强，硕士，研究方向：智能仪器。
（２）功率
放大器件采用
大功率的
ＭＯＳＦＥＴ全桥
驱动电路．功
单片机给ＣＰＬＤ下达的命令，该接口由ＶｅＩｉｌｏｇＨＤＬ语言描述
为ｉｎｐｕ邸：０］型的变量。Ｐ０口作为８位数据总线，与ＣＰＬＤ自定义的ＰｕｌｓｅＣｏｍｍａｎｄ输入接
口相连．用来传输单片机发
送给ＣＰＬＤ的数据，该接口
由ＶｅＩｉｌｏｇＨＤＬ语言描述为图６单片机控制ＣＰＬＤ接口示意图
ｉｎｐｕｔｒ７：０】型的变量。见图６。
高频电刀是一种取代机械手术刀进行手术切割的电外科器械。它通过有效电极尖端产生高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和血液的凝固，从而起到切割和凝血的作用。２硬件设计
基本的系统硬件结构见图ｌ。用单片机控制已经实现了ＤＤＳ技术的ＣＰＬＤ芯片．产生控制功率驱动电路的波形信号。功率驱动采用全桥方式，其中，驱动模块使用大功率ＭＯＳＦＥＴ芯片，通过输出变压器和电容组成的匹配电路驱动刀头产生高频高压电。
在这里通过定义一个ｒｅｇ『５：０１变量Ｐｕｌｓｅ４２９ＫＣｏｕｎｔｅｒ，该
变量作为相位增量寄存器，从ｌ开始每周期增加１，增加到５６
就重新从１开始增加计数。
万方数据
医疗卫生装备·２００７年第２８卷第１期１
ＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄＩ睫ＩＥｑｕｉｐｍｅｍＪＯｕｍａＩ·２∞７ＶＯＩ．２８№１
‘
一研究论著
广¨
厂｜
这里定义了２个ｒｅｇ型
Ｌ一———一一，变量ｏｕｔＰｕｌｓｅ４２９Ｋ和ｏｕｔ－
６６％
一
］『
…‘。．
Ｐｕｌｓｅ４２９ＫＮ，作为储存调制
图４脉宽调整中的２个波形对比
方波结果的寄存器。进行调制过程的代码如下：
ｏｕｔＰｌｌｌｓｅ４２９Ｋ＜＝ｏｕｔＰｕｌｓｅ４２９Ｉ（ＩＮ＆ｏｕｔＰｕｌｓｅ２５ＫＮＩＮ：
２．ＢｅＵｉｎｇＹａｋｅｋａｎｇｄａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎＳｔｉｔｕｔｅ，ＢｅＵｉｎｇ１０００７３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＤｉｒｅｃｔＤｉｇｉｔａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｙｎｔｌｌｅｓｉｓ（ＤＤＳ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｏｎｃｏｍｐｌｅｘｐｍｇｒａｒｎｍａｂｌｅｌｏｇｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（ＣＰＬＤ）埘山ｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｌａｎｇｕａｇｅ．ＳＣＭｃｏｎｔｒ０１ｓＣＰＬＤｂｙｔｌｌｅｉｎｐｕｔ，ｏｕｔｐｕｔｐｏｒｔｔｈｍｕｇｈｔ｝ｌｅｐｍｃｅｄｕｒｅｓｏａｓｔｏｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅｓｉ明ａｌｆｏｒｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅｎｔｌｌｅｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｓｈｉｅｌｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｍｌｓｍｅｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅｓｏａｓｔｏｄｒｉｖｅｍｅｏｕｔｐｕｔｔｒａｎｓｆｏ珊ｅｒｆｏｒｔｌｌｅｈ远ｈｆｋｑｕｅｎｃｙｈｉｇｈ—ｐｒｅｓｓｕｒｅｏｕｔｐｕｔｏｆｈｉｇｈｆ而ｑｕｅｎｃｙｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｋｎ讧ｅ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｓｓｕｃｈｃｈａｍｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｓｇｏｏｄｆｂｑｕｅｎｃｙｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｖｉｓｉｏｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅａｎｄｓｏｏｎ．ＴｈｅＣＰＬＤｈａｒｄｗｉＩ℃ｌｏｇｉｃｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｍｕｇｈＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ，ａｎｄｔｈｅｍｏｎ０１ｉｔｈｉｃｉｎｔｅｇｍｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｆｉ瑚ｗａｒｅｉｓｃｏｍｐｉｌｅｄｔｌｌｒｏｕｇｈＫｅｉｌＣ５１．ｎｉｓ砒ｉｃｌｅｃａｒｒｉｅｓｏｎｔｌｌｅｄｅｔａｉｌｅｄｅｌａｂｏｒａｔｉｏｎｆｏｒｓｏｆｈａｒｅａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ山工ｏｕｇｈ山ｅｃｏｄｅｅｘａｍｐｌｅａＩｌｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｒａｗｉｎｇ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＤＤＳ；ＣＰＬＤ；ＳＣＭ；ｅｌｅｃｔＩＤｔｏｍｅ
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其中，ＰｕｌｓｅＣｏｍｍａｎｄ是ｉｎｐｕｔ型变量，它作为ＣＰＩＤ的输
入端口，接收单片机发出的数据，来调整２５ｋＨｚ方波的脉宽。
占空比由ｌ／９６０到７６６，９６０可调，调整步长为周期的３，９６０。由
此实现了２５ｋＨｚ方波脉宽的调整。见图４。
３．１．３产生２５ｋＨｚ调制４２９ｋＨｚ后的方波
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过程中，充分利用该系统的特点，进行灵活的配置、实验、比较，然后选择效果最佳的输出频率、调制波占空比等参数，作为最终产品的性能参数。应用该系统，提高了研发的效率及产品稳定性．大大增强了产品的市场竞争力。
参考文献
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万方数据９－医疗Ｃｈｉ卫ｎｅｓｅ生Ｍｅ装ｄ酬备Ｅｑｕ·ｉｐｍ２ｅ０ｎｔ０７ＪＯ年ｕｍａ第卜２０２０８７卷ＶｏＩ．第２８Ｎ１ｎ期ｌ
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３．１ＤＤＳ原理及软件实现
ＤＤＳ技术是一种用数字控制图２ＭＯＳＦＥＴ全桥驱动
信号的相位增量技术．具有频率
电路原理简图
分辨率高、稳定性好、可灵活产生多种信号的优点。此处是通
过改变相位增量寄存器的值△ｐｈａｓｅ（每个时钟周期的度数）
来改变输出频率的。
３．１．１产生４２９ｋＨｚ的方波
研究论著一
基于ＣＰＬＤ实现的ＤＤＳ技术在高频电刀上的应用
张庆荣１刘强，庞亚宏２（１．北京航空航天大学仪器与光电工程学院北京市１０００８３；２．北京市亚可康达技术研究所北京市１０００７３）
摘要在复杂可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ）上，用硬件语言实现了直接数字频率合成（ＤＤＳ）技术。单片机通过程序由输入输出
Ａｐｐ¨ｃａｔｉｏｎｏｆＤＤＳｔｅｃｈｎ０１０９ｙｔＯｅＩｅｃｔｒｏｔｏｍｅｂａｓｅｄｏｎＣＰＬＤ
ＺＨＡＮＧＱｉｎｇ—ｒｏｎ９１，Ｌ｜ＵＱｉａｎ９１，ＰＡＮＧＹａ—ｈｏｎ９２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｏｐｔｏ—ｅＩｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒＩｎｇ０ｆＢｅｉｈａｎｇＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ，ＢｅＵｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ：
率可达３００Ｗ以上。
图１基本的系统硬件结构框图
（３）ＤＤＳ技术通过ＣＰＬＤ芯片编程实现，用单片机控制
ＣＰＬＤ芯片，输出波形参数以及其它数字逻辑可以灵活改变。
ＭＯＳＦＥＴ全桥电路原理见图２。３软件设计
高
一
ＣＰＬＤ芯片实现ＤＤＳ技术的软件利用ＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ语言进行编写，单片机控制ＣＰＬＤ芯片的固件应用Ｃ语言进行编写。
ａｌｗａｙｓ＠（ｐｏｓｅｄｇｅＣＬＫ）
ｂｅｇｉｎ／／４２９Ｋｌ，３ｄｕｔｙＰｕｌｓｅ４２９ＫＣｏｕｎｔｅｒ＜＝Ｐｕｌｓｅ４２９ＫＣｏｕｎｔｅｒ＋ｌ：
ｃａｓｅ（Ｐｕｌｓｅ４２９ＫＣｏｕｎｔｅｒ）
６．ｂ１０１ｌ１１：
ｏｕｔＰｕｌｓｅ４２９ⅪＮｔＰｌｌｌｓｅ４２９ＫＮＩＮ＜＝１：
ｏｕｔＰｕｌｓｅ４２９ＫＮ＜＝ｏｕｔＰｕｌｓｅ４２９ＫＮＩＮ＆ｏｕｔＰｕｌｓｅ２５ＫＮＩＮ：
调制处理后的波形见图５。３＿２单片机控制ＣＰＬＤ软件实现
单片机采用ＡＴ８９Ｃ５１芯片。Ｐ２口的Ｐ２．０到Ｐ２．３作为四位控
＿＿ｌ，．．．—ｊＬ．．．．ｊ。
一
ｎｎｎ
ｎ『一
图５经过调制处理之后的波形
制总线，与ＣＰＩＤ自定义的ＰｕｌｓｅＣｔｒｌ输入接口相连，用来传输
端口对ＣＰ功进行控制，使之产生控制功率模块所需要的波形信号。通过高压隔离系统控制功率模块，驱动输出变压器，
产生高频电刀的高频高压输出。该系统具有频率稳定性好，修改方便灵活等特点。ＣＰＬＤ的硬线逻辑通过ＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ进行描述。单片机的固件通过ＫｅｉｌＣ５ｌ编写。通过代码实例和原理示意图对该系统的软硬件设计进行了详细论述。关键词直接数字频率合成；复杂可编程逻辑器件；单片机；高频电刀中图分类号：７ｍ７７７；ＴＰ３０２．２文献标识码：Ａ文章编号：１００３—８８６８（２００７）０１一０００１—０２
１概述直接数字频率合成（ＤｉｒｅｃｔＤｉ西ｔａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｙｎｔｈｅｓｉｓ，
ＤＤＳ或ＤＤＦＳ）技术是迅速发展起来的一种新型的信号合成技术。因为采用全数字结构，所以具有宽的相对频带、精确的频率分辨率、较快的频率转换速度、低相位噪声及易集成等突出优点。ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ等大规模集成的可编程逻辑电路的出现．为简化ＤＤＳ电路设计、减小ＤＤＳ系统的体积、提高系统稳定性以及灵活性提供了基础。这里选择的ＣＰＬＤ芯片具有在线可编程能力和ＥＥＰＲＯＭ结构，使系统内硬件的功能可以像软件一样被编程配置。并且掉电后程序不会丢失，从而可以灵活和方便地进行开发和生产。