可实时更新任意函数和图形波形的发生器IP核设计
XilinxISE软件功能简介与IPCore（IP核）
Xilinx ISE软件功能简介与IP Core（IP核）1 Xilinx ISE软件简要介绍Xilinx是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商，研发、制造并销售应用范围广泛的高级集成电路、软件设计工具以及定义系统级功能的IP （Intellectual Property）核长期以来一直推动着FPGA技术的发展。
Xilinx的开发工具也在不断升级，集成了FPGA开发需要的所有功能，其主要特点有：①包含了Xilinx新型Smart Compile技术，可以将实现时间缩减2.5倍，能在最短的时间内提供最高的性能，提供了一个功能强大的设计收敛环境；②全面支持最新FPGA系列器件；③集成式的时序收敛环境有助于快速、轻松地识别FPGA设计的瓶颈；④可以节省一个或多个速度等级的成本，并在逻辑设计中实现最低的总成本。
Foundation Series ISE具有界面友好、操作简单的特点，再加上Xilinx的FPGA芯片占有很大的市场，使其成为非常通用的FPGA工具软件。
ISE作为高效的EDA设计工具集合，与第三方软件扬长避短，使软件功能越来越强大，为用户提供了更加丰富的Xilinx平台[19]。
2 Xilinx ISE软件功能简介ISE 的主要功能包括设计输入、综合、仿真、实现和下载，涵盖了FPGA开发的全过程，从功能上讲，其工作流程无需借助任何第三方EDA软件。
设计输入：ISE提供的设计输入工具包括用于HDL代码输入和查看报告的ISE文本编辑器，用于原理图编辑的工具ECS，用于生成IP Core Generator，用于状态机设计的StateCAD以及用于约束文件编辑的Constraint Editor等。
综合：ISE的综合工具不但包含了Xilinx自身提供的综合工具XST，同时还可以内嵌Mentor Graphics公司的LeonardoSpectrum和Synplicity公司的Synplify，实现无缝链接。
EDA课程设计--任意波形发生器
EDA课程设计--任意波形发生器EDA大作业学院：电子信息学院专业：通信专业102班姓名：许文博学号：41003030210EDA技术概述EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。
EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL（ Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。
综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形描述，针对给定的硬件系统组件，进行编译、优化、转换和综合，最终获得我们欲实现功能的描述文件。
综合器在工作前，必须给定所要实现的硬件结构参数，它的功能就是将软件描述与给定的硬件结构用一定的方式联系起来。
也就是说，综合器是软件描述与硬件实现的一座桥梁。
综合过程就是将电路的高级语言描述转换低级的、可与目标器件FPGA/CPLD相映射的网表文件。
任意波形信号发生器的概述随着信息科技的发展，波形发生器在科技社会等多个领域发挥着越来越重要作用。
采用EDA技术利用MAX+PLUSII软件平台,设计的多功能波形发生器系统,大大简化其结构,降低成本,提高了系统的可靠性和灵活性。
设计中运用计数器，数据选择器，对所需的频率进行选择和同步。
使用宏功能模块存储波形。
然后多波形进行幅度的选择。
产生满足需要的不用频率和幅度的波形。
任意波形产生器构成：上图为任意波形发生器的构成图，sel为控制波形输出。
Kk为分频模块，与k步长调整波形输出的频率。
输出8位数字信号经过D/A转换输出负波形，再经过1：1比例反向放大器输出正向波形，施密特触发电路输出方波然后经测频模块由数码管显示出频率。
FPGA开发全攻略——IP核
FPGA开发全攻略——IP核5.7 FPGA设计的IP和算法应用基于IP的设计已成为目前FPGA设计的主流方法之一，本章首先给出IP的定义，然后以FFT IP核为例，介绍赛灵思IP核的应用。
5.7.1 IP核综述IP(Intelligent Property) 核是具有知识产权核的集成电路芯核总称，是经过反复验证过的、具有特定功能的宏模块，与芯片制造工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中。
到了SOC 阶段，IP核设计已成为ASIC电路设计公司和FPGA提供商的重要任务，也是其实力体现。
对于FPGA 开发软件，其提供的IP核越丰富，用户的设计就越方便，其市场占用率就越高。
目前，IP核已经变成系统设计的基本单元，并作为独立设计成果被交换、转让和销售。
从IP核的提供方式上，通常将其分为软核、硬核和固核这3类。
从完成IP核所花费的成本来讲，硬核代价最大；从使用灵活性来讲，软核的可复用使用性最高。
( 这部分内容前面已经阐述，这里再重申一下)软核(Soft IP Core)软核在EDA设计领域指的是综合之前的寄存器传输级(RTL) 模型；具体在FPGA设计中指的是对电路的硬件语言描述，包括逻辑描述、网表和帮助文档等。
软核只经过功能仿真，需要经过综合以及布局布线才能使用。
其优点是灵活性高、可移植性强，允许用户自配置；缺点是对模块的预测性较低，在后续设计中存在发生错误的可能性，有一定的设计风险。
软核是IP 核应用最广泛的形式。
固核(Firm IP Core)固核在EDA设计领域指的是带有平面规划信息的网表；具体在FPGA设计中可以看做带有布局规划的软核，通常以RTL 代码和对应具体工艺网表的混合形式提供。
将RTL描述结合具体标准单元库进行综合优化设计，形成门级网表，再通过布局布线工具即可使用。
和软核相比，固核的设计灵活性稍差，但在可靠性上有较大提高。
目前，固核也是IP核的主流形式之一。
硬核(Hard IP Core)硬核在EDA 设计领域指经过验证的设计版图；具体在FPGA 设计中指布局和工艺固定、经过前端和后端验证的设计，设计人员不能对其修改。
基于Xilinx IP核的任意信号发生器的设计
周 欢 ，陈 剑 云 ，钟 汉 华
（华东 交 通 大 学 电气 与 自动化 工 程 学 院 ，江 西 南 昌 ３３００１３）
摘 要 ：基 于 Ｘｉｌｉｎｘ ＩＰ核设 计 一 个任 意 信 号发 生 器 ，可 以 生 成任 意频 率 、幅值 和 相 位 的 正余 弦 、５－．角 波 、方 波 、锯 齿 波等 信 号 ，在 工
对 于一 个正 弦信 号 ，４ 是 信号 幅值 ，／是信 号频 率 ， 。是初 始 相位 ，ｔ为 时间 ，假 设其 连 续 时间信 号 表达 式 为
（ ） ｓｉｎ（２＂ｒｒｆ ｉ＋Ｏ０）
（１）
用基 准 时钟 ｃｌｋ对公 式 （１）进 行信 号抽 样 ，其 中 是 ＤＤＳ系统 时钟 可得 在 一个 基准 时 钟周 期 内相 位 的 ．
第 ４期
周 欢 ，等 ：基 于 Ｘｉｌｉｎｘ ＩＰ核 的 任 意 信 号发 生器 的设 计
１１３
ＤＤＳ使 用 查找 表形 成 给定 频 率 的相应 波 形采 样 ，采 样 可 以直 接 在数 字 域使 用 ，查 找 表 中可 以存 放 离 散 型 数据 。ＤＤＳ ＩＰ核从 ＲＯＭ 中取 出波形 数据 ，经数 模 转换 器 ＤＡ，形 成模 拟波 形 。要想 生成 任 意信号 就要 在查 找 表 内存放 相应 的波 形数 据 。
余 弦渡 、三 角波 、方 渡 、锯 齿渡 等 信 号 。 该 方 法 整体 设 计 方 案 可 行 ．易 于调 整 ，可 以达 到 预 期结 果 ，在 工程 上 有 一 定 的 应 用 价值 。
关 键 词 ：器 ＩＰ核
正 余 弦 信 号 采 样 查 找 表 生 成 正 余 弦 信 号 ．可 以 添加 ＲＯＭ ＩＰ核 导 入 不 同信 号 的数 据 ，通 过 改 变 频 率 控 制 字 控 制 寻址 地 址 以及 设 置 ＲＯＭ 地 址 的初 始值 从 而 实现 任 意 信 号 幅值 、频 率 、相 位 的信 号发 生 器 的设 计 。仿 真 结 果 显 示 可 以输 出不 同频 率 、相 位 的 正
vivado小波变换ip核
vivado小波变换ip核Vivado小波变换IP核是一种在FPGA设计中常用的核心模块，用于实现小波变换算法。
小波变换是一种多尺度分析方法，可以将信号分解成不同频率的子信号，并提取出信号的局部特征。
在数字信号处理、图像处理等领域都有广泛应用。
Vivado小波变换IP核的设计使得开发者可以快速、高效地实现小波变换算法。
IP核内部集成了小波分解、小波重构、滤波器设计等功能模块，可以根据用户需求自定义小波类型、滤波器系数等参数。
通过简单的配置和连接，就可以实现对输入信号的小波变换处理。
Vivado小波变换IP核的使用方法非常简单。
首先，我们需要在Vivado中创建一个新的工程，并导入小波变换IP核的源文件。
然后，在设计界面中将小波变换IP核实例化，并根据需要进行参数配置。
接下来，我们可以将输入信号与小波变换IP核进行连接，并将输出信号连接到后续的处理模块。
最后，点击生成Bitstream，将设计下载到FPGA中进行验证和调试。
在使用Vivado小波变换IP核时，需要注意一些问题。
首先，需要选取合适的小波类型和滤波器系数，以满足设计的需求。
不同的小波类型具有不同的特性，适用于不同类型的信号处理。
其次，需要根据输入信号的特点来确定小波变换的层数和分辨率。
过多的层数和分辨率可能会导致计算复杂度增加，而过少可能会丢失信号的细节信息。
此外，还需要考虑小波变换的实时性要求，以及资源的利用率等因素。
除了基本的小波变换功能，Vivado小波变换IP核还提供了其他一些附加功能。
例如，可以通过设置阈值来实现小波去噪功能，去除信号中的噪声成分。
还可以通过调整小波变换的参数，实现信号的压缩和特征提取等功能。
这些附加功能可以根据具体的应用需求来选择和配置。
Vivado小波变换IP核是一种非常实用的FPGA设计工具，可以方便地实现小波变换算法。
通过使用该IP核，开发者可以快速搭建小波变换系统，并根据需要进行参数配置和功能扩展。
现代VLSI设计-基于IP核的设计第四版教学设计
现代VLSI设计-基于IP核的设计第四版教学设计介绍现代VLSI（Very Large Scale Integration）设计是电子工程领域中的一个重要分支，指的是使用现代化的电路设计软件和设计流程来实现大规模集成电路的设计。
这种设计方法能够极大地提高电路设计的效率和准确性，同时也可以减少电路设计的成本。
近年来，随着计算机科学的蓬勃发展，IP（Intellectual Property）核的概念也越来越受到关注。
IP核是可重用的、自成体系的设计模块，可以用于较复杂的数字电路设计。
很多公司和团队使用IP核进行更高效、更可靠的VLSI设计。
本教学设计将重点介绍基于IP核的现代VLSI设计方法。
教学目标本教学设计旨在让学生掌握以下技能和知识：1.理解现代VLSI设计的基本概念和设计流程。
2.掌握IP核的设计和使用方法。
3.熟悉IP核库的结构和组成。
4.了解现代FPGA（Field Programmable Gate Array）芯片的原理和应用。
教学内容和方法教学内容本教学设计分为以下几个部分：1.现代VLSI设计概述2.IP核的设计和使用方法3.IP核库的结构和组成4.现代FPGA芯片的原理和应用教学方法本教学设计采用以下教学方法：1.讲授课程内容。
2.分组讨论和演示。
3.实验操作。
对于每个部分的具体教学方法和安排，下面给出详细说明。
1. 现代VLSI设计概述在这个部分，我们将对现代VLSI设计的基本概念和设计流程进行讲授。
主要内容包括：1.电路设计的基本流程。
2.现代VLSI设计的主要特点和优势。
3.现代VLSI设计的主要挑战和解决方案。
这个部分的教学方法是讲授，通过讲解让学生了解现代VLSI设计的基本概念和设计流程。
2. IP核的设计和使用方法在这个部分，我们将介绍IP核的设计和使用方法。
主要内容包括：1.IP核的基本概念和使用场景。
2.IP核的设计方法和过程。
3.IP核的验证和测试方法。
这个部分的教学方法是分组讨论和演示。
IP CORE(IP核)简介
IP CORE（IP核）简介2008-05-31 16:57随着FPGA技术的发展，芯片的性能越来越强、规模越来越大、开发的周期越来越长，使得芯片设计业正面临一系列新的问题：设计质量难以控制，设计成本也越来越高。
IP（Intelligence Property）技术解决了当今芯片设计业所面临的难题。
IP是指可用来生成ASIC和PLD的逻辑功能块，又称IP核（IP Core）或虚拟器件（VC）。
设计者可以重复使用已经设计并经过验证的IP核，从而专注于整个系统的设计，提高设计的效率和正确性，降低成本。
目前数字IP已得到了充分的发展，可以很方便地购买到IP核并整合到SoC的设计中。
IP核是指用于产品应用专用集成电路（ASIC）或者可编辑逻辑器件（FPGA）的逻辑块或数据块。
将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块，如FIR滤波器，SDRAM控制器，PCI接口等等设计成可修改参数的模块，让其他用户可以直接调用这些模块，这样就大大减轻了工程师的负担，避免重复劳动。
随着CPLD/FPGA的规模越来越大，设计越来越复杂，使用IP核是一个发展趋势。
理想地，一个知识产权核应该是完全易操作的--也就是说，易于插入任何一个卖主的技术或者设计方法。
通用异步接发报机（UARTs）、中央处理器（CPUs）、以太网控制器和PCI接口（周边元件扩展接口）等都是知识产权核的具体例子。
知识产权核心分为三大种类：硬核，中核和软核。
硬件中心是知识产权构思的物质表现。
这些利于即插即用应用软件并且比其它两种类型核的轻便性和灵活性要差。
像硬核一样，中核（有时候也称为半硬核）可以携带许多配置数据，而且可以配置许多不同的应用软件。
三者之中最有灵活性的就是软核了，它存在于任何一个网络列表（一列逻辑门位和互相连接而成的集成电路）或者硬件描述语言（HDL）代码中。
目前许多组织像免费的IP项目和开放核一类的都联合起来共同致力于促进IP核的共享。
ip核（ip core）是指专用集成电路芯片知识产权IP核是指用于产品应用专用集成电路（ASIC）或者可编辑逻辑器件（FPGA）的逻辑块或数据块。
现代VLSI设计-基于IP核的设计第四版课程设计
现代VLSI设计-基于IP核的设计第四版课程设计一、背景介绍现代集成电路设计是电子信息工程学科体系中重要的一环，在现代电子信息领域有着广泛的应用。
随着技术的不断进步，集成度的要求越来越高，逐渐从单个器件转向系统级芯片设计，为此，设计人员要对现代VLSI设计有深入的了解和掌握。
本课程设计基于IP核的设计，旨在通过具体的实际案例，提高学生对现代VLSI设计的理解，并学习如何利用常见IP核优化系统性能，达到减少设计成本、提高设计效率、提高设计可维护性的目的。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是掌握VLSI设计的基本原理和流程，学习如何使用IP核进行设计，理解如何对电路进行优化。
三、课程内容3.1 VLSI设计基本原理VLSI（Very Large Scale Integration）是指超大规模集成电路。
VLSI设计主要包括从设计到工艺、测试等多个环节，本部分将学习VLSI设计的基本流程、器件结构、工艺和测试方法等基本知识。
3.2 IP核简介IP核（Intellectual Property）是指独立的设计模块，可以被其他不同的电路利用。
IP核的设计和应用可以大大简化电路设计，提高设计效率和可维护性。
本部分将学习IP核的基本原理、分类和应用场景。
3.3 IP核的设计本部分将围绕基于IP核的设计开展实际操作，涉及IP核的设计和应用。
具体包括如何使用Vivado软件进行IP核的设计和如何利用IP核完成特定功能的设计。
3.4 IP核的优化本部分将介绍如何使用IP核进行电路优化，旨在提高系统设计的性能和可靠性。
具体包括如何对IP核进行定制化、如何进行IP核的性能评估以及如何评估系统的功耗等。
四、课程实践本课程设计将通过实践案例学习VLSI设计、IP核的设计与优化。
4.1 实践案例1：基于IP核的数字信号处理系统设计本案例将指导学生利用IP核进行一个简单的数字信号处理系统设计，包括数据输入输出模块、FIR滤波器模块、FFT模块。
ip核使用手册
IP核使用手册：从入门到精通IP核是现代数字电路设计中不可或缺的组成部分。
它们是可重复使用的模块，能够加快设计过程，提高设计的可靠性和稳定性。
本文将为您介绍IP核的基本概念、使用方法和常见问题，帮助您从入门到精通。
什么是IP核？IP核是Intellectual Property的缩写，即知识产权。
它是一种可重复使用的数字电路设计模块，类似于软件中的函数库。
IP核可分为硬核和软核两种类型。
硬核是指在FPGA芯片中实现的现成电路，如处理器、存储器、通信接口等；软核是指通过HDL语言编写的可配置电路，如FIR滤波器、FFT模块、数字信号处理器等。
IP核的优势在于它们具有高度的可重复性和可移植性。
设计人员可以使用现成的IP 核来构建复杂的数字电路，而无需从头开始设计每个模块。
IP核还能够提高设计的可靠性和稳定性，减少设计周期和成本。
如何使用IP核？使用IP核需要遵循以下步骤：1.导入IP核：在设计工具中导入所需的IP核，如Xilinx Vivado、Altera Quartus等。
2.配置IP核：根据设计需求对IP核进行配置，如修改输入输出端口、调整时钟频率等。
3.连接IP核：将IP核与其他模块连接起来，构建完整的数字电路。
4.验证IP核：对IP核进行仿真和验证，确保其符合设计要求。
5.下载IP核：将设计好的IP核下载到目标设备中，如FPGA芯片、SoC芯片等。
使用IP核需要掌握一定的硬件描述语言（HDL）知识，如Verilog、VHDL等。
还需要了解数字电路的基本原理和设计方法。
常见问题解答1.IP核是否可以自己编写？是的，设计人员可以使用HDL语言编写自己的IP核。
这种IP核称为软核。
通过编写自己的IP核，设计人员可以更好地满足特定的设计需求。
2.IP核是否具有可移植性？是的，IP核具有高度的可移植性。
设计人员可以在不同的芯片平台上使用相同的IP 核，从而提高设计的效率和可靠性。
3.IP核的性能是否受到芯片平台的限制？是的，IP核的性能受到芯片平台的限制。
函数任意波发生器操作规程
函数任意波发生器操作规程函数任意波发生器是一种能够产生任意形状的周期性信号的仪器。
它可以通过调整参数来生成不同类型的波形，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
在操作函数任意波发生器时，需要遵循以下规程：1. 准备工作：- 确保函数任意波发生器与电源连接稳定，并确保电源电压符合设备规格要求。
- 检查设备的各项指示灯是否正常工作，如有异常情况需要及时报修或更换设备。
2. 设置输出参数：- 选择所需的波形类型，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
- 设置输出波形的频率，并确保频率范围在设备规格要求内。
- 根据需要设置幅值（振幅）参数，确保输出信号的幅值符合要求。
- 设置偏移量参数，用于调整信号的直流偏置。
3. 调整波形参数：- 调整频率参数：根据需要，逐步调整频率值，观察输出信号的变化，确保频率设置准确。
- 调整幅值参数：根据需要，逐步调整幅值值，观察输出信号的变化，确保幅值设置准确。
- 调整偏移量参数：根据需要，逐步调整偏移量值，观察输出信号的变化，确保偏移量设置准确。
4. 连接外部设备：- 根据需要，将函数任意波发生器的输出端口与其他设备连接，如示波器、音频设备等。
- 确保连接稳定可靠，避免因连接不良而导致的信号失真或其他故障。
5. 输出信号检测：- 使用示波器或其他设备，检测函数任意波发生器的输出信号。
- 根据需要，调整外部设备的参数，确保输出信号的准确性和稳定性。
6. 结束操作：- 调整函数任意波发生器的输出参数为默认值。
- 断开函数任意波发生器与外部设备的连接。
- 关闭函数任意波发生器的电源，并确保设备处于安全状态。
在操作函数任意波发生器时，需要注意以下几点：- 遵循设备的使用说明书和操作手册，确保操作正确和安全。
- 在进行连接和调整参数时，需要小心操作，避免对设备和外部设备造成损坏。
- 在调整输出波形的参数时，需要逐步调整，观察输出信号的变化，确保参数设置准确。
- 避免使用超出设备规格范围的参数设置，以免引起设备故障或损坏。
siglent SDG1000X系列函数 任意波形发生器用户手册说明书
6 0 -2 2 0 2 -册手据数SDG1000X 系列函数/任意波形发生器产品综述SDG1000X 系列双通道函数/任意波形发生器，最大输出频率60 MHz，具备150 MSa/s 采样率和14-bit 垂直分辨率；在传统的DDS 技术基础上，采用了创新的EasyPulse 和TrueArb 技术，克服了DDS 在输出脉冲和任意波时的先天缺陷；独立的方波通道，能产生频率高达60 MHz 的低抖动方波；具备调制、扫频、Burst、谐波发生、通道合并等多种复杂波形的产生功能，能够满足用户更广泛的应用需求。
特性与优点双通道，最大输出频率60 MHz，最大输出幅度 20 Vpp150 MSa/s 采样率, 14-bit 垂直分辨率，16 kpts 波形长度创新的EasyPulse 技术，能够输出低抖动的脉冲，可以做到脉宽、上升/下降沿精细可调，具备极高的调节分辨率和调节范围创新的TrueArb 技术，逐点输出任意波，在保证不丢失波形细节的前提下，能够以1μSa/s~30MSa/s 的可变采样率输出2pts~16kpts 范围内任意长度的低抖动波形独立的方波通道，频率最高60 MHz，抖动低于300 ps+周期的0.05 ppm丰富的模拟和数字调制功能：AM、DSB-AM、FM、PM、FSK、ASK、PSK 和PWM 扫频和Burst 功能谐波发生功能通道合并功能硬件频率计功能196种内建任意波丰富的通信接口： 标配USB Host, USB Device （USBTMC）, LAN（VXI-11），选配GPIB 4.3英寸显示SDG1000X 系列函数/任意波形发生器设计特色等性能双通道输出低失真输出10 MHz 频率下仍然能保证双通道20 Vpp 满幅度输出输出幅度下的THD (总谐波失真)指标小于0.075%；全频段内的谐波和杂散均小于-40 dBcSDG1000X 系列函数/任意波形发生器创新的EasyPulse 技术创新的TrueArb技术上升沿、下降沿可分别设置；调节步进小至100 ps；最小值16.8 ns，可在任意频率下获得；最大值可达22.4 sTrueArb 技术实现了任意波形的逐点输出，不会错过任何波形的细节最小脉宽32.6 ns，可在任意频率下获得。
DDS基于AD9850的波形发生器设计
测控电路设计专业：测控技术与仪器班级：姓名：学号：基于DDS技术的任意波形发生器的设计1．设计思路信号发生器广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。
是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。
本设计研究的信号发生器的基本思路是：基于DDS芯片AD9850基础的任意波形发生器。
系统是基于AD9850芯片产生的波形。
它是由相位累加器、正弦查询表、D/A转换器组成的集成芯片。
其中相位累加器的位数N=32位，寻址RAM 用14位，舍去18位，采用高速10位数模转换，DDS的时钟频率为125MHz，输出信号频率分辨率可达0.0291Hz；系统的微处理器采用8051，外围电路主要是接口电路、调幅电路、滤波电路和积分电路的设计。
同时还包括键盘接口。
系统的软件主要是启动和初始化8051，然后处理键盘输入的频率控制字和相位控制字，并将其转换为32位的二进制数的控制字，最后并行递交给AD9850并启动AD9850，让它实现从正弦查询表中取数产生波形再输出。
2.方案设计2.1 DDS的基本原理1971年，美国学者J. Tierncy, C. M. Rader和B. Gold提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理。
限于当时的技术和器件水平，它的性能指标尚不能与已有的技术相比，故未受到重视。
近20年间，随着技术和器件水平的提高，一种新的频率合成技术——直接数字合成频率合成（DDS）得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的佼佼者。
DDS基本原理图如图1所示，DDS由相位累加器，只读存储器，数模转换器DAC及低通滤波器组成。
以合成正弦波为例，幅值表ROM中存有正弦波的幅值码，相位累加器在时钟f c的触发下，对频率控制字K进行累加，相位累加器输出的相位序列（即相码）作为地址去寻址ROM，得到一系列离散的幅度编码（即幅码）。
函数任意波形发生器的用途
函数任意波形发生器的用途函数任意波形发生器是一种高级的电子设备，可以生成各种波形，包括正弦波，方波，锯齿波，三角波等。
这种设备通常被广泛应用于电子实验、科学研究、教学和制造等领域。
下面我们将深入探讨函数任意波形发生器的用途。
一、电子实验在电子实验中，函数任意波形发生器是一个非常实用的设备。
比如在模拟电路的研究中，我们需要通过模拟电路中的元器件来分析电路的运行状况和特性。
在这种情况下，我们可以使用任意波形发生器来模拟各种信号源，比如声音信号源、视频信号源，甚至是无线电信号源，以验证电路的响应状况，并验证它们的实际性能。
另外，在调试数字电路时，我们需要模拟各种数字信号，以验证电路的响应状况。
这时，我们也可以使用任意波形发生器来产生具有可变频率和幅度的数字信号。
因为这可以允许我们更好地观察和分析数字电路的特性。
二、科学研究在科学研究中，函数任意波形发生器也被广泛使用。
比如在医学生理学研究中，我们需要在实验过程中模拟各种生物信号。
任意波形发生器可以帮助我们产生激发和直接激发的生物信号，并提供可变的参数控制。
这些信号可以被用于证明某些病症的存在、系统特性的测量和诊断系统操作的可行性等。
除此之外，在音频信号处理研究中，我们可以使用函数任意波形发生器来模拟声音信号的多样性，比如创造各种音调、音阶和音色等。
这对于音频信号处理算法的研究和开发是极其重要的。
三、教学在教学过程中，函数任意波形发生器也具有广泛的意义。
例如，在电子学领域，我们可以利用任意波形发生器来产生各种波形，并通过偏置电路、扫频电路、放大电路等电子元件进行实验和分析。
这不仅可以让学生逐步掌握各种电子元件的特性和使用方法，同时还可以巩固学习过程中的理论知识。
在生物医学工程方面，我们可以通过任意波形发生器产生各种生理信号来教授生理学知识，同时包含与生理学研究相关的数据分析方法和技术。
四、制造最后，函数任意波形发生器也被广泛地应用于制造业中。
任意波形发生器可以帮助制造商测试和模拟各种电子设备，以确保产品符合标准要求。
波形发生器的设计原理
波形发生器的设计原理波形发生器是一种能够产生不同形状的信号波形的电子设备。
它广泛应用于各种领域，包括通信、电子测试、医疗设备、音频设备等。
波形发生器的设计原理主要包括信号源、振荡电路、放大电路和输出电路四个方面。
首先，波形发生器的信号源是产生基准频率信号的部分。
常见的信号源包括晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器等。
晶体振荡器是一种很常见的信号源，它利用晶体的谐振特性产生稳定的频率信号。
RC振荡器通过改变电容和电阻的数值来改变振荡频率，LC振荡器则通过改变电感和电容的数值来改变振荡频率。
选择合适的信号源对于波形发生器的性能和稳定性具有重要影响。
其次，振荡电路是波形发生器的核心部分。
振荡电路主要由放大元件（例如晶体管或运算放大器）、反馈网络和频率控制元件组成。
振荡电路的设计原理是通过放大元件的正反馈作用来实现振荡。
在正相反馈的作用下，振荡电路会产生稳定的振荡信号。
频率控制元件可以通过改变振荡电路中的电阻、电容或电感的数值来调节振荡频率。
振荡电路的设计需要考虑稳定性、抗干扰能力和频率范围等因素。
第三，放大电路用于放大振荡电路中产生的小信号。
放大电路一般采用运算放大器或高频放大器来实现。
它可以将振荡电路产生的低幅度信号放大到适合的水平，以便后续处理或驱动输出装置。
放大电路的设计需要考虑放大倍数、带宽、失真和噪声等因素。
最后，输出电路负责将放大的信号输出到外部设备或系统中。
输出电路一般包括滤波电路和阻抗匹配电路。
滤波电路用于去除输出信号中的杂散频率成分，以提高信号的质量。
阻抗匹配电路用于将发生器输出端的阻抗与外部设备或系统的输入阻抗匹配，以确保信号的传输效果。
总体而言，波形发生器的设计原理涉及到信号源的选择、振荡电路的设计、放大电路的设计以及输出电路的设计。
通过合理的设计和选择，波形发生器可以产生稳定、准确和清晰的各种波形信号，满足不同应用的需求。
在实际应用中，还需要考虑到电路的稳定性、可靠性、抗干扰能力和成本等因素，以实现性能和经济的平衡。
EDA课程设计--任意波形发生器
EDA课程设计一任意波形发生器DA大作业学院：电子信息学院专业：通信专业102班姓名：许文博学号：41003030210EDA技术概述EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD （计算机辅助设计）、CAM （计算机辅助制造）、CAT （计算机辅助测试）和CAE （计算机辅助工程）的概念发展而来的。
EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL （ Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。
综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形描述,针对给定的硬件系统组件, 进行编译、优化、转换和综合，最终获得我们欲实现功能的描述文件。
综合器在工作前，必须给定所要实现的硬件结构参数，它的功能就是将软件描述与给定的硬件结构用一定的方式联系起来。
也就是说，综合器是软件描述与硬件实现的一座桥梁。
综合过程就是将电路的高级语言描述转换低级的、可与目标器件FPGA/CPLD相映射的网表文件。
任意波形信号发生器的概述随着信息科技的发展，波形发生器在科技社会等多个领域发挥着越来越重要作用。
采用EDA技术利用MAX+PLUSII软件平台，设计的多功能波形发生器系统，大大简化其结构，降低成本，提高了系统的可靠性和灵活性。
设计中运用计数器，数据选择器，对所需的频率进行选择和同步。
使用宏功能模块存储波形。
然后多波形进行幅度的选择。
产生满足需要的不用频率和幅度的波形。
任意波形产生器构成：•上图为任意波形发生器的构成图，sel 为控制波形输出。
• Kk 为分频模块，与k 步长调整波形输出的频率。
输出8位数字信号经过D/A 转换输出负波形，再经过1： 1比例反向放大器输出正向波形，施密 特触发电路输出方波然后经测频模块由数码管显示出频率。
任意波形发生器 原理
任意波形发生器原理任意波形发生器是一种能够产生各种任意波形信号的测试仪器。
它具有广泛的应用范围，可以在电子测试、音频测试、通信系统仿真和研究等领域中发挥重要作用。
任意波形发生器的主要原理是采用数字信号处理技术，并结合数字模拟转换技术来生成各种复杂波形信号。
任意波形发生器的核心部件是数字信号处理器（DSP)。
DSP能够对数字信号进行数学运算和处理，通过对数字信号的运算和改变，可以得到不同形状的波形信号。
采用DSP可以方便地控制波形的频率、幅值、相位和形状等参数，因此可以生成任意复杂的波形信号。
除了数字信号处理器，任意波形发生器还需要数字模拟转换器（DAC）来将数字信号转换成模拟信号输出。
DAC将数字信号的离散值通过重构滤波器重新恢复为连续的模拟波形信号。
DAC的分辨率和采样率对于生成高质量的任意波形信号非常重要。
任意波形发生器的数字信号处理部分由控制器或计算机负责控制。
用户可以通过界面、键盘或计算机软件来设定波形的各种参数，如频率、幅值、相位和形状等。
控制器通过与DAC和其它辅助电路的协调工作，将用户设置的参数转化为相应的数字信号，并通过DAC输出为模拟波形信号。
任意波形发生器的关键技术之一是数字信号处理技术，包括对波形进行数字化采样、数学运算和滤波等处理。
数字化采样是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
在采样过程中，经过模拟-数字转换器将模拟的波形信号转换为数字形式，并以一定的采样率进行采样。
高采样率可以有效地保留波形的高频信息，提高信号的还原度。
数学运算包括对数字信号进行运算和处理，以得到期望的波形信号。
滤波器用于对数字信号进行降噪处理和频率补偿，以提高输出信号的质量。
任意波形发生器的另一个重要技术是数字模拟转换技术。
DAC将数字信号转换为模拟信号的过程需要经过重构滤波器。
重构滤波器能够对数字信号进行滤波处理和插值运算，以保证生成的模拟波形信号质量良好。
高分辨率的DAC可以提高信号的精度和分辨率，满足更高要求下的信号生成。
FFT IP核设计及其可测性设计的研究的开题报告
FFT IP核设计及其可测性设计的研究的开题报告一、选题背景快速傅里叶变换（FFT）算法是数字信号处理领域中的一种重要算法，可广泛应用于图像处理、信号分析等领域。
FFT算法的复杂度较高，需要使用硬件加速来提高性能。
因此，FFT IP核的设计和可测性设计是数字信号处理领域中的热门问题。
二、研究内容本文将基于Vivado HLS工具，使用C语言实现FFT算法，并进行IP核的设计与实现。
在设计的过程中应考虑如何进行模块化的设计，以便于后续的扩展和优化。
同时，为了确保设计的正确性，在设计时还需要考虑IP核的可测性设计，包括测试点的设计、测试框架的实现等方面。
三、研究目的通过本文的研究，旨在探索FFT算法在FPGA上的设计方法和可测性设计方法，实现一个高效可靠的FFT IP核，为数字信号处理领域提供一种新的解决方案。
四、研究方法和关键技术1. 借助Vivado HLS工具，使用C语言实现FFT算法。
2. 设计模块化的FFT IP核。
3. 设计测试框架，实现IP核的可测性设计。
五、预期结果通过本研究，预计实现一个高效可靠的FFT IP核，并对其进行可测性分析和设计。
无论是在性能还是可靠性方面，都将有着较大的提升，为数字信号处理领域提供一种新的解决方案。
六、参考文献1.范凯，王鑫，王闯.快速傅里叶变换算法最佳实现[C]//计算机与应用. 2016年，33 (08):2329-2331.2.李慧丽，赵德胜.基于FPGA的FFT处理器的设计与实现[J].电子设计工程,2015,23(06): 98-100.3.朱亚子.基于FPGA的FFT快速傅里叶变换算法的优化设计[J].电子技术导刊,2019,22(06):408-411.。
PXI9100任意波形发生器(数据采集卡)
PXI9100任意波形发生器硬件使用说明书成都九州阿尔泰科技有限公司产品研发部修订第一章功能概述信息社会的发展，在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。
数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌，而数据采集作为数字信号处理的必不可少的前期工作在整个数字系统中起到关键性、乃至决定性的作用，其应用已经深入到信号处理的各个领域中。
实时信号处理、数字图像处理等领域对高速度、高精度数据采集卡的需求越来越大。
ISA 总线由于其传输速度的限制而逐渐被淘汰。
我公司推出的PXI9100 任意波形发生器卡综合了国内外众多同类产品的优点，以其使用的便捷、稳定的性能、极高的性价比，获得多家试用客户的一致好评，是一款真正具有可比性的产品，也是您理想的选择。
第一节、产品应用本卡是一种基于PXI 总线的任意波形发生器卡，可直接插在IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机内的任一PXI 插槽中，构成实验室、产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统。
也可构成工业生产过程监控系统。
它的主要应用场合为：*电子产品质量检测*信号采集*过程控制*伺服控制第二节、DA波形输出功能◆转换器类型：DAC9765◆输入量程：±5V 、±10V◆转换精度：12 位(Bit)◆点频率(Frequency)：1Hz ～80MHz◆物理通道数：2 路同步◆触发方式：软件内触发、硬件外触发◆触发模式（TriggerMode）：单次、连续、单步和紧急触发◆时钟源选择（OutClockSource）：内时钟和外时钟软件可选◆触发源(TriggerSource )：AT R 触发◆触发方向：正向触发、负向触发、正负向均触发◆触发源AT R 输入范围：-10V～10V2成都九州阿尔泰科技有限公司028-PXI9100任意波形发生器说明书3◆触发电平（TrigLevelV olt ）：软件可调，触发电平软件可调（-10V～10V ）◆存储器深度：每路512K字点RAM存储器◆每路可指定任意一段RAM做任意循环输出的数据◆数据传输方式：程序方式◆软件功能校准◆工作温度范围：0 ℃～+70℃◆存储温度范围：-20℃～+70℃第三节、DI数字量输入功能◆通道数：8 路◆电气标准：TTL 兼容◆高电平的最低电压：2V◆低电平的最高电压：0.8V第四节、DO 数字量输出功能◆通道数：8 路◆电气标准：TTL 兼容◆高电平的最低电压：3.8V◆低电平的最高电压：0.44V◆上电输出：低电平第五节、其他指标◆板载时钟振荡器：80MHz第六节、产品安装核对表打开PXI9100 板卡包装后，你将会发现如下物品：1、PXI9100 板卡一个；2、ART 软件光盘一张，该光盘包括如下内容：a)本公司所有产品驱动程序，用户可在PXI 目录下找到PXI9100 驱动程序；b)用户手册（pdf 格式电子文档）。
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第57卷第11期电讯技术V o l.57，No. 11 2017 年11 月Telecom m unication Engineering N ovem ber，2017d o i ： 10. 3969/j.is s n. 1001 -893x.2017. 11.019引用格式：高瑜翔，黄坤超，陈准，等■可实时更新任意函数和图形波形的发生器I P核设计[J]■电讯技术,2017,57(11):1335-1340.[G A O Yuxiang,HUANG Kunchao,CHEN Zhun,et al. Design of IP core for arbitrary waveform generator with ability to instantly update functions or plotted waveforms[J]. Telecommunication Engineering,2017 ,57(11) ：1335-1340.]可实时更新任意函数和图形波形的发生器IP核设计+高瑜翔* *〜2,黄坤超3,陈准u，吴昭1(1.成都信息工程大学通信工程学院，成都610225;2.气象信息与信号处理四川省高校重点实验室，成都610225;3.中国西南电子技术研究所，成都610036)摘要：基于直接数字频率合成（D D S)原理、可编程片上系统（S o P C)技术和A v a l o n总线规范，结合 软件编程技术，设计了一个通过P C软件可实时产生任意函数表达式波形和人工图形绘制波形的任 意波形信号发生器。
该信号发生器包括具有独特调制方法及多功能D D S I P核设计、用于通信控制 接口的N io s I I软件设计和函数波形产生与图形波形编辑的P C软件与界面设计。
给出了 4种设计 波形与实际输出波形的测试验证结果。
在该信号发生器运行时，通过P C端上位机软件可十分方便 且实时地更新波形，并通过函数方式与图形方式相结合，真正实现任意波形信号的产生。
关键词：任意波形发生器；I P核设计；直接数字频率合成（D D S);可编程片上系统（S o P C);A v a l o n总线；实时更新中图分类号:T N741;T N791文献标志码：A文章编号：1001-893X(2017)11-1335-06Design of IP Core for Arbitrary Waveform Generator withAbility to Instantly Update Functions or Plotted WaveformsGAO Yuxiang12，HUANG Kunchao3，CHEN Zhun1，2，WU ZHAO1(1. College o f Communication Engineering，Chengdu University o f Information T ech n ology，Chengdu 610225，C hina；2. M eteorological Information and Signal Processing Key Laboratory o f Sichuan Higher Education Institutes，Chengdu 610225，C hina；3. Southwest China Institute o f Electronic T ech n ology，Chengdu 610036，China ) Abstract： B a s e d o n th e d ir e c t d ig ita l s y n th e s is( D D S) p r i n c i p l e，s y s te m o n a p r o g r a m m a b le c h ip( S o P C) t e c h n o lo g y a n d A v a lo n B u s p r o t o c o l，c o m b in e d w ith so ftw a re t e c h n o l o g y，a n a rb itra ry w a v e fo r m g e n e r a to r isd e s i g n e d，w h ic h is in s ta n tly a b le to g e n e r a te a n y w a v e fo r m s ig n a l m a d e b y e x p r e s s io n o r m a n u a l p lo ttin gin p u t. T h e d e s ig n in c lu d e s e s p e c ia lly m o d u la te d D D S o f m u lt ifu n c t io n I P-c o r e，a n d c o m m u n ic a t io n in te rf a c e so ftw a re o n N io s II p la t f o r m，a n d P C so ftw a re u s e d to p r o d u c e fu n c t io n w a v e fo r m a n d p lo tte d w a v efo r m. T h e re s u lts o f v e r ific a tio n a n d test a b o u t fo u r d e s ig n w a v e fo r m s a n d o u tp u t w a v e fo r m s a re a ls o g iv e n.T h e a rb itra ry w a v e fo r m b y th e fu n c t io n a n d p lo ttin g m o d e c a n b e r e a lly a n d e a s ily g e n e r a te d a n d b e in s ta n tly u p d a t e d th r o u g h P C so ftw a re.Key words：a rb itra ry w a v e fo r m g e n e r a t o r；I P-c o r e d e s i g n；d ir e c t d ig ita l s y n th e s is(D D S);s y s t e m o n a p r og r a m m a b le c h ip(S o P C)；A v a l o n-B u s;i n s t a n t l y u p d a te1引言s i s,D D S)信号产生系统只能产生一种波形信号，如传统直接数字频率合成（D ir e c t D ig ita l S y n t h e-果要产生另一种波形，则必须重新编写和下载程序，* 收稿日期：2017-08-15;修回日期：2017-10-20Received date：2017-08-15 ;Revised date：2017-10-20基金项目：气象信息与信号处理四川省高校重点实验室开放课题项目（QXXCSYS201703)**通信作者:gaoyuxiang@ cuit. edu. cn Corresponding author ：gaoyuxiang@ cuit. edu. cn• 1335 •w w w.te le o n lin e.c n电讯技术2017 年较好的系统最多可以通过按键切换产生有限的几种 波形[1-2]。
本文将DDS技术的优点与可编程片上系 统（System on a Programmable Chip,SoPC)技术和 PC 软件相结合[3-5]，设计了一个灵活应用于各种微控 制器的、具有独特调制信号产生的DDS I P核，通过 上位机软件直接控制就能够切换产生各种函数波 形，如正弦波、方波、三角波以及调幅、调频、调相等 任意调制波形。
另外,本文设计的信号发生器还可 以直接在软件界面上手工绘制任意图形波形，真正 产生任意波形信号，可以满足通信和雷达中某些特 殊测试信号的产生，而手工绘制任意图形波形技术 目前未见文献报道。
本文设计的实时任意信号产生系统由P C端上 位机软件、控制器、外围硬件三部分构成。
上位机软 件用V B与C语言设计完成，控制器包括一个Nios I I处理器和DDS发生器。
通过串口线，上位机完成 对控制器的控制，可实时改变输出波形的频率、相 位、幅度或者直接整体变换波形。
另外，由于I P的灵活性，还可以将其转变为专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC)芯片。
2 DDS的IP核设计DDS的I P核设计关键是D D S的设计。
下面简 单对DDS的结构、原理、DDS调制器和IP设计进行 介绍。
2.1 D D S的结构和原理D D S即直接数字频率合成，由相位累加器、查 找表、D A和低通滤波器组成。
D D S的查找表根据 采样定理,将模拟信号数字化并且编码存放在ROM 中，用相位累加器的部分输出作为查找表的地址信 号，然后将查找表的输出作为D A C的数字输入端通 过D A C转换成模拟信号，再通过低通滤波器将高频 干扰信号滤除后输出。
通过改变频率控制字和相位 控制字改变输出信号的频率和相位。
D D S的结构 框图如图1所示。
图1 D D S的结构框图Fig. 1 Framework o f DDSDDS通过输入频率fin、频率控制字X来控制输 出信号的频率。
相位累加器在时钟信号的上升沿时与频率控制字相加，当相位累加器增加到上限的时 候会溢出，这样就实现了信号的一个周期，相位控制 字也在时钟上升沿被相位累加器相加，以控制信号 超前/滞后。
D D S输出频率与频率控制字、输入频 率的关系为式中fin为输入时钟频率，fout为输出信号频率，X为 频率控制字,N为相位累加器的位数。
2.2 D D S调制器的设计2.2.1调频、调相信号的产生调频、调幅、调相分别是信号的频率、幅度和相 位随时间t发生周期性的变化，所以将一个周期中 信号的频率控制字、幅度控制字、相位控制字随时间 的变化量化后存放在R A M中，使得R A M的输出随 时间变化。
下面从调频的原理出发[6]，详细阐述如 何设计调频信号的DDS控制器[7]。
当载波的频率不取恒定值，而是随调制信号成 比例地变化时，S P棕（t)=棕c+kUm(t)=棕c+棕m coS，(2)此时的相位表示为f棕渍⑴=乙棕⑴d t= wct + A s in+ 兹〇。