多功能信号发生器设计报告.doc
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重庆大学城市科技学院电气学院EDA课程设计报告
题目：多功能信号发生器
专业：电子信息工程
班级：2006级03班
小组：第12组
学号及姓名：20060075蒋春
20060071冯志磊
20060070冯浩真
指导教师：戴琦琦
设计日期：2009-6-19
多功能信号发生器设计报告
一、设计题目
运用所掌握的VHDL语言，设计一个信号发生器,要求能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，并且能改变其输出频率以及波形幅度，能在示波器上有相应波形显示。
二、课题分析
（1）．要能够实现四种波形的输出，就要有四个ROM（64*8bit）存放正弦波、方波、三角波、锯齿波的一个周期的波形数据，并且要有一个地址发生器来给ROM提供地址，ROM给出对应的幅度值。
（2）．因为要设计的是个时序电路，所以要实现输出波形能够改变频率，就必须对输入的信号进行分频，以实现整体的频率的改变。
（3）．设计要求实现调幅，必须对ROM输出的幅度信息进行处理。最简单易行的方法是对输出的8位的幅度进行左移（每移移位相当于对幅度值行除以二取整的计算），从而达到幅度可以调节的目的。同时为了方便观察，应再引出个未经调幅的信号作为对比。
三、设计的具体实现
1、系统概述
系统应该由五个部分组成：分频器（DVF）、地址发生器（CNT6B）、四个ROM 模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）、四输入多路选择器mux、幅度调节单元w。
2、单元电路设计与分析
外部时钟信号经过分频器分频后提供给地址发生器和ROM，四个ROM的输出接在多路选择器上，用于选择哪路信号作为输出信号，被选择的信号经过幅度调节单元的幅度调节后连接到外部的D/A转换器输出模拟信号。
（1）分频器（DVF）
分频器（DVF）的RTL截图
分频器（DVF）的源代码：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY DVF IS
PORT( D_MODE: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
D_CLK: IN STD_LOGIC;
D_OUT: OUT STD_LOGIC);
END DVF;
ARCHITECTURE behav of DVF IS
SIGNAL FULL: STD_LOGIC;
BEGIN
P_REG: PROCESS(D_CLK)
VARIABLE CNT8:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN
IF D_CLK'EVENT AND D_CLK='1' THEN
IF CNT8="1111" THEN
CNT8:=D_MODE;
FULL<='1';
ELSE CNT8:=CNT8+1;
FULL<='0';
END IF;
END IF;
END PROCESS P_REG;
P_DIV:PROCESS(FULL)
VARIABLE CNT2:STD_LOGIC;
BEGIN
IF FULL'EVENT AND FULL='1' THEN
CNT2:=NOT CNT2;
IF CNT2='1' THEN D_OUT<='1'; ELSE D_OUT<='0';
END IF;
END IF;
END PROCESS P_DIV;
END behav;
（2）地址发生器（CNT6B）
地址发生器（CNT6B）的RTL截图
地址发生器（CNT6B）的源代码：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CNT6B IS
PORT (C_CLK,C_RST,C_EN : IN STD_LOGIC;
C_OUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));
END CNT6B;
ARCHITECTURE behav OF CNT6B IS
SIGNAL CQI : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(C_CLK,C_RST,C_EN)
BEGIN
IF C_RST = '1' THEN CQI <= (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位
ELSIF C_CLK'EVENT AND C_CLK='1' THEN --检测时钟上升沿
IF C_EN = '1' THEN CQI <= CQI + 1;
END IF;
END IF;
END PROCESS;
C_OUT<=CQI;
END behav;
（3）四个ROM模块
（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）data_rom_sin正弦波的ROM数据：
data_rom_sqr方波的ROM数据：
data_rom_tri三角波的ROM数据：