EDA结业论文

武汉职业技术学院课程结业论文论文题目：DDS信号源的设计姓名：张高所在院系：电子信息工程学院班级：通信12303班学号：12013582指导教师：虞沧武汉职业技术学院二〇一三年十二月目录封面 (1)目录 (2)摘要 (3)第一章：操作步骤 (4)第二章：设计框图 (5)第三章：各功能的模块程序编译 (9)第四章：列出仿真波形 (15)小结 (16)致谢 (17)参考文献 (17)摘要DDS是一种以全数字从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。

目前使用最广泛的方式是利用高速存储器作查找表，然后通过高速DAC输出已经用数字形式存入的正弦波。

包含ds_fen,dds_rom，dds_sins三个模块。

广泛应用于通信，雷达，测控，电子对抗以及现代化仪器仪表等领域，是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普遍、最基本也是应用最广泛的的电子仪器之一，几乎所有电参量的测量都要用到信号发生器。

综上所述，不论是在生产还是在科研与教学上，信号发生器都是电子工程师信号仿真试验的最佳工具。

随着现代电子技术的飞速发展，现代电子测量工作对信号发生器的性能提出了更高的要求，不仅要求能产生正弦信号源、脉冲信号源，还能根据需要产生函数信号源和高频信号源。

第一章操作步骤1．编写DDS--fen、DDS--sin、DDS--rom三个模块的VHDL源代码。

见附录。

2．代码编译无误后打包保存好。

3．做DDS信号源的顶层文件。

dds_fen模块根据需要生成的信号频率值，产生对应的时钟信号，是DDS设计的核心部分。

clk为系统时钟；clr为清零信号；datain为所需频率值。

该模块根据datain提供的频率值，产生对应的后续模块的时钟信号。

在后续正弦波产生模块中需要提供的时钟信号为所需频率值的64倍，通过相位累加即可得所需频率。

第二章设计框图（1）dds_fen元件：（1）dds_sin模块实现正弦波地址数据输出dds_sin元件：（３）d ds_rom元件：（４）根据三个模块以及输入输出器件做成DDS信号源顶层文件，如下图DDS信号源顶层文件图DDS信号源外部接口端口说明clk:系统时钟clr:清零信号datain[19..0]：设定频率值dataout[7..0]：频率输出4、锁引脚，如下所示clk：N2clr：N25datain：N26、P25、AE14、AF14、AD13、AC13、C13、B13、A13、N1、P1、P2、T7、U3、U4、V1、V2dataout：D25、J22、E26、E25、F24、F23、J21、J20上图为时钟引脚和开关引脚下图为扩展端口引脚5、完成顶层文件设计，锁好引脚并编译通过后，保存文件，连接DE2开发板。

在全程编译通过的后下载到DE2，扩展端口GPIO_0[7]~ GPIO_0[0]外接D/A变换后在电脑上观察波形。

第三章模块程序编译DDS--fen模块的VHDL源代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY d ds_fen ISGENERIC(WIDTH:INTEGER:=20;clk_k:INTEGER:=10000000);PORT(clk,clr:IN STD_LOGIC;datain:IN STD_LOGIC_VECTOR(WIDTH-1 DOWNTO 0);clk_out:OUT STD_LOGIC);END;ARCHITECTURE one OF dds_fen ISSIGNAL q:INTEGER RANGE 0 TO clk_k;SIGNAL data_c:STD_LOGIC_VECTOR((WIDTH-1+6) DOWNTO 0); SIGNAL clk_out_c:STD_LOGIC;BEGINdata_c<=datain&”000000”;PROCESS(clk,clr,datain)BEGINIF clr=’1’THEN q<=0;ELSIF clk’EVENT AND clk=’1’THENIF q<clk_k-CONV_INTEGER(data_c)THENq<=q+CONV_INTEGER(data_c);clk_out_c<=’0’;ELSEq<=0;clk_out_c<=’1’;END IF;END IF;END PROCESS;clk-out<=clk_out_c;END;DDS--sin模块的VHDL源代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY d ds_sin ISGENERIC(WIDTH:INTEGER:=6;depth:INTEGER:=64);PORT(clk,clr:IN STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(WIDTH-1 DOWNTO 0)); END;ARCHITECTURE one OF dds_sin ISSIGNAL q1:INTEGER RANGE 0 TO (depth-1);BEGINPROCESS(clk,clr)BEGINIF clr=’1’THEN q1<=0;ELSIF clk’EVENT AND clk=’1’THENIF q1<(d epth-1) THENq1<=q1+1;ELSEq1<=0;END IF;END IF;END PROCESS;q<=CONV_STD_LOGIC_VECTOR(q1,WIDTH); ENDDDS--rom模块的VHDL源代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY d ds_rom ISGENERIC(addr:INTEGER:=6;width:INTEGER:=8);PORT( clk:IN STD_LOGIC;ad dress:IN STD_LOGIC_VECTOR(addr-1 DOWNTO 0);dataout:OUT STD_LOGIC_VECTOR(WIDTH-1 DOWNTO 0)); END;ARCHITECTURE one OF dds_rom ISSIGNAL q:INTEGER RANGE 0 TO 63;SIGNAL d:INTEGER RANGE 0 TO 255;BEGINq<=CONV_INTEGER(address);PROCESS(clk)BEGINCASE q ISWHEN 00=>d<=255; WHEN 01=>d<=254; WHEN 02=>d<=252; WHEN 03=>d<=249;WHEN 04=>d<=245; WHEN 05=>d<=239; WHEN 06=>d<=233; WHEN 07=>d<=225;WHEN 08=>d<=217; WHEN 09=>d<=207; WHEN 10=>d<=197; WHEN 11=>d<=186;WHEN 12=>d<=174; WHEN 13=>d<=162; WHEN 14=>d<=150; WHEN 15=>d<=137;WHEN 16=>d<=124; WHEN 17=>d<=112; WHEN 18=>d<=99; WHEN 19=>d<=87;WHEN 20=>d<=75; WHEN 21=>d<=64; WHEN 22=>d<=53; WHEN 23=>d<=43;WHEN 24=>d<=34; WHEN 25=>d<=26; WHEN 26=>d<=19; WHEN 27=>d<=13;WHEN 28=>d<=8; WHEN 29=>d<=4; WHEN 30=>d<=1; WHEN 31=>d<=0;WHEN 32=>d<=0; WHEN 33=>d<=1; WHEN 34=>d<=4; WHEN 35=>d<=8;WHEN 36=>d<=13; WHEN 37=>d<=19; WHEN 38=>d<=26; WHEN 39=>d<=34;WHEN 40=>d<=43; WHEN 41=>d<=53; WHEN 42=>d<=64; WHEN 43=>d<=75;WHEN 44=>d<=87; WHEN 45=>d<=99; WHEN 46=>d<=112; WHEN 47=>d<=124;WHEN 48=>d<=137; WHEN 49=>d<=150; WHEN 50=>d<=162; WHEN 51=>d<=174;WHEN 52=>d<=186; WHEN 53=>d<=197; WHEN 54=>d<=207; WHEN 55=>d<=217;WHEN 56=>d<=225; WHEN 57=>d<=233; WHEN 58=>d<=239; WHEN 59=>d<=245;WHEN 60=>d<=249; WHEN 61=>d<=252; WHEN 62=>d<=254; WHEN 63=>d<=255;WHEN OTHERS=>NULL;END CASE;END PROCESS;dataout<=CONV_STD_LOGIC_VECTOR(d,WIDTH);END;第四章仿真波形得到输出信号波形如下图所示：通过DE2开发板上的按键来改变频率，获得不同信号的波形小结频率源是电子系统的核心,现代雷达系统、现代通信系统和电子对抗系统对频率源提出越来越高的要求,因此世界各国都十分重视频率合成技术的研究。