EDA技术与应用实践学习内容(函数信号发生器之锯齿波产生模块)
方波-正弦波-锯齿波函数信号发生器
《模拟电子技术基础》课程设计方波—三角波—正弦波函数信号发生器1设计要求1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。
2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调；2.方波、三角波、正弦波发生器方案与论证原理框图图1 方波、三角波、正弦波、锯齿波信号发生器的原理框图该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。
然后经过积分电路产生三角波，通过改变方波的占空比不仅可以得到锯齿波，还可得到额外的矩形波。
三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。
然后将各种信号通过比例放大电路得到需要幅值；峰峰值的信号波3．各组成部分的工作原理3.1 方波发生电路的工作原理图2 方波信号发生原理此电路由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成。
RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC 充、放电实现输出状态的自动转换。
设某一时刻输出电压+Uz,,此时滞回电压比较器的门限电压为UTH2。
输出信号通过R 对电容C １正向充电，充电波形如图3箭头所示。
TH2时，电路的输出电压变为－UZ,门限电压也随之变为UTH1电阻R 放电。
当该电压下降到ＵTH １时输出电压又回到+Uz ，电容又开始正图３ 方波信号发生波形3.2 方波--三角波转换电路的工作原理 １.电路的组成C11uFR41kΩR31kΩR2100kΩGNDD21N5231B D11N5231B U1OPAMP_3T_VIRTUAL R1510Ω21U2OPAMP_3T_VIRTUAL R 100kΩ73R61kΩR810kΩGND810RP120kΩKey=B50%465图4 积分电路产生三角波根据RC积分电路输入和输出信号波形的关系可知，当ＲＣ积分电路的输入信号为方波时，输出信号就是三角波，由此可得，利用方波信号发生器和ＲＣ积分电路就可以组成三角波信号发生器。
如图４该电路的工作原理是：方波信号发生器输出的方波输入积分电路，在积分电路的输出端得到三角波信号。
EDA技术与应用实践3.函数信号发生器
3 函数信号发生器的设计智能函数信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、锯齿波和方波等函数信号波形的电路和仪器，它与示波器、电压表、频率计等仪器一样，是最普通、最基本、应用最广泛的电子仪器之一，在电子技术实验、自动控制系统和其它科研领域，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。
3.1 设计要求设计一个智能函数信号发生器，能够以稳定的频率产生正弦波、三角波、锯齿波和方波，并能够通过按键选择输出4种不同种类的函数波形，同时具有系统复位功能。
3.2 设计方案智能函数信号发生器主要由两大部分电路组成：即函数信号发生电路和函数信号选择电路。
其中函数发生电路包括产生正弦波、三角波、锯齿波和方波4种不同函数波形的模块，如图 3 - 1所示。
开关SEL时钟CLK波形输出复位CLR图 3 - 1 函数信号发生器组成框图函数发生电路要产生4种不同的波形，因此要针对每种函数波形设计对应的电路模块。
虽然每个模块的输入和输出设置相同，但不同的函数发生模块对信号的处理方式不同。
对于三角波、锯齿波和方波3种比较规则的波形，可以用程序代码产生；而对于正弦波，则可以使用宏模块实现。
3.3 模块设计⒈正弦波产生模块正弦波的产生可用图 3 - 2所示电路实现，其中XHQ_Cout是LAM计数器，XHQ_ROM是只读存储器。
ROM中保存正弦波信号的数据，其地址由计数器XHQ_Cout提供；而XHQ_Cout是一个8位加法计数器。
在时钟信号的控制下，计数器输出q[7..0]在00000000-11111111范围内循环变化，使ROM 输出周期性变化的正弦波形信号数据。
为此需要先设计计数器XHQ_Cout和只读存储器XHQ_ROM。
图 3 - 2 正弦波产生原理图⑴定制LPM计数器①新建工程文件后，选择【Tools】 【MegaWizard Plug-In Manager…】菜单命令，在弹出的如图 3 - 3所示〖MegaWizard Plug-In Manager[page 1]〗对话框中单击按钮，接着弹出图 3 - 4所示〖MegaWizard Plug-In Manager[page 2a]〗对话框。
EDA课程设计(信号发生器)
课程设计报告2010 ～ 2011 学年第一学期设计题目：基于FPGA可调信号发生器学院：专业：课程名称： EDA原理与应用学生姓名：时间： 2011年1月指导教师：目录一、系统总体设计---------------------------------------------------------------------2二、系统功能模块设计---------------------------------------------------------------21、矩阵键盘模块------------------------------------------------------------32、频率显示模块-----------------------------------------------------------113、波形数据ROM初始化数据文件设计--------------------------------134、频率、幅度改变模块--------------------------------------------------145、DA转化模块-----------------------------------------------------------186、示波器检测-------------------------------------------------------------18三、结束语---------------------------------------------------------------------------191、矩阵键盘模块:矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。
在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键，这样键盘中按键的个数是4×4个。
这种行列式键盘结构能够有效地提高系统中I/O口的利用率。
EDA课程设计--锯齿波发生器
锯齿波发生器的原理
锯齿波发生器是一种电子设备，用于产生锯齿波信号
锯齿波信号是一种周期性变化的信号，其波形形状类似于锯齿
锯齿波发生器的工作原理是通过改变电路中的电阻、电容等元件的参数，使信号的频率和幅度 发生变化
锯齿波发生器广泛应用于各种电子设备中，如音频信号处理、通信系统、自动控制系统等
EDA锯齿波发生器的设计
设计目标
实现锯齿波信号的生成
满足特定频率和幅度的要求
保证信号的稳定性和准确性
易于调试和维护
设计步骤
确定锯齿波发生器的功能 需求
设计锯齿波发生器的电路 原理图
编写锯齿波发生器的 Verilog代码
仿真验证锯齿波发生器的 功能
制作锯齿波发生器的 PCB板
焊接和调试锯齿波发生器
锯齿波发生器的应用场景
电子音乐 合成器： 用于产生 各种音色 和音效
信号发生 器：用于 产生各种 频率和幅 度的信号
通信系统： 用于产生 各种调制 信号
测试设备： 用于产生 各种测试 信号，如 频率扫描、 幅度扫描 等
医疗设备： 用于产生 各种生理 信号，如 心电图、 脑电图等
工业控制： 用于产生 各种控制 信号，如 速度控制、 位置控制 等
和可靠性
测试验证：进 行充分的测试 和验证，确保 系统的可靠性
故障诊断：设 计故障诊断和 恢复机制，提 高系统的可靠
性
成本优化
采用低成本的元器件，如使用廉 价的电阻、电容等
采用模块化设计，便于批量生产， 降低成本
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
优化电路设计，减少不必要的元 器件，降低成本
锯齿波发生器课程实施方案实验报告
锯齿波发生器课程设计实验报告一、设计条件1．可选元件（或自备元件）：运放： 若干三极管： 若干电阻、电容、电位器： 若干2．可用仪器：万用表，示波器，毫伏表，信号发生器，直流稳压源二、设计任务及要求1．设计任务根据技术要求和已知条件，完成对锯齿波发生器地设计、装配与调试.2．设计要求（1）频率范围： 2000Hz幅值范围： ±6V上升边占总周期地3/4；下降边占总周期地1/4（2）选择电路方案，完成对确定方案电路地设计.计算电路元件参数，选择元件，画出总体电路原理图，阐述基本原理.（用Proteus 完成仿真）b5E2RGbCAP（3）安装调试并按规定格式写出课程设计报告书.三、实验目地控制旋钮 锯齿波 发生电路 可调 放大（1）掌握集成运算放大器地使用方法.（2）掌握用运算放大器构成锯齿波发生器地设计方法.四、设计原理锯齿波发生器主要有迟滞比较器和RC 充放电电路组成.比较器属于信号处理地一种，他地作用是将输入信号地电平进行比较，然后把比较地结果输出.实验采用地迟滞比较器地特点是：单输入增大及减少时，两种情况下地门限电压不相等，传输特性呈现出“滞回”曲线地形状.p1EanqFDPw根据交流电变成直流电地原理，该设计问题按先后顺序可分为锯齿波发生器（比较器、积分器）、可调放大电路、直流偏置（同向求和）电路，其流程图如图1所示.DXDiTa9E3d由运放N1组成地电路是滞回特性比较器，输出矩形波，运放N2组成一个积分器，输出锯齿波.工作原理分析：运放N1组成地滞回特性比较器输出u01不是+UZ 就是-UZ.比较器是在运算放大器同相输入积分器可调放大电路 偏置电路 输出uo端地电压0时翻转地，同相输入端地电压比0略大就输出+UZ，否则就输出-UZ.比较器地输入电压就是积分器地输出电压u02，设比较器初始时输出电压为+UZ，积分器在输入正电压作用下，二极管V2导通，积分器通过电阻R4对电容充电，运放N2输出线性下降地负电压，待输出电压u02达到翻转电压U’’时，比较器输出翻转，u01输出负电压-UZ.此时积分器地输出电压u02上升，二极管V2截止，积分器只有通过电阻R5才能使电容放电.由于电阻R5比R4大得多，电路地积分时间常数大大增大，输出电压u02地上升速度就大大减慢.待电压上升到了翻转电压U’时，比较器输出再次翻转，u01输出正电压+UZ，积分器输出电压u02又会以较快地速度下降，达到U’’时又一次翻转，如此震荡产生.RTCrpUDGiT五、锯齿波发生器电阻、电容地计算锯齿波发生器电路如下：设二极管导通地等效电阻可忽略不计，电位器地滑动端移到最上端.当U01=+时，D1导通，D2截止，输出电压地表达式为：5PCzVD7HxA100031()()O Z u U t t u t R C =--+0u 随时间线性下降.当01Z U u =-时，D2导通，D1截止，输出电压地表达式为：0210131()()()Z W U t t u t R R C u -++=0u 随时间线性上升.由于W R 远大于R3，01u 和0u 地波形如图（b ）所示.根据三角波发生电路震荡周期地计算方法，可以得出下降时间和上升时间分别为：1110322R R C R T t t ∙=-≈；122213()2W R R R C R T t t ∙+=-≈所以震荡周期为：1322(2)W R R R CR T +=将1R 和2R 设为电位器，则调整1R 和2R 、W R 地阻值以及C 地容量，可以改震荡周期.调整W R 地值可以改变地输出波形地占空比，以及锯齿波上升和下降斜率.jLBHrnAILg根据积分器地特点，锯齿波地转换须将时间常数设置地尽量小一点，可以选择C 为0.01uf 和0.1uf,稳压管稳压值为5V ，电位器1R 取20K Ω，2R 取10K Ω，W R 取5K Ω，3R 取100Ω，4R 取100Ω，5R 取100Ω.xHAQX74J0X版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.LDAYtRyKfE用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.Zzz6ZB2LtkUsers may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimate rights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.dvzfvkwMI1转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，并自负版权等法律责任.rqyn14ZNXIReproduction or quotation of the content of this article must be reasonable and good-faith citation for the use of news or informative public free information. It shall not misinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.EmxvxOtOco。
基于EDA技术的正弦波方波三角波锯齿波四种波形发生器
梧州学院课程论文(2014 -2015学年第2学期)课程论文题目：基于EDA技术的正弦波、方波、三角波、锯齿波、四种波形发生器学生姓名：目录一、系统设计目的与要求.........................................1.1、前言..................................................1.2、功能要求：............................................1.3、设计目的：............................................二、设计方案以及原理说明.......................................2.1、设计方案..............................................2.2、原理说明..............................................三、设计内容...................................................3.1、正弦波发生器..........................................3.2、方波发生器............................................3.3、三角波发生器..........................................3.4、锯齿波发生器.........................................3.5、波形的选择............................................四、心得体会...................................................五、参考文献...................................................论文题目: 基于EDA技术的正弦波、方波、三角波、锯齿波、四种波形发生器学生姓名：摘要随着EDA技术以及大规模集成电路技术的迅猛发展，波形发生器的各方面性能指标都达到了一个新的水平。
实验五 三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告
实验五三角波-方波（锯齿波-矩形波）发生器实验报告实验目的：学习、理解、掌握由运算放大器构成的施密特比较器、积分器的原理，掌握锯齿波-矩形波（三角波-方波）发生器的构成方式，波形参数与电路元件值的关系，通过对理论计算、仿真、测试的数据对比分析获得对电路原理及实践能力的提升。
实验设备及器件：笔记本电脑（软件环境：Multisim13.0、WaveForms2015）AD2口袋仪器电容：0.1μF电阻：200Ω、10kΩ*4、30kΩ*3二极管：发光二极管*2（红色或绿色）、普通二极管*2运放：μA741*2面包板、连接线等实验内容：用两片μA741构成的三角波-方波发生器（施密特触发器+积分电路）见图1。
图1 三角波-方波电路1.测试（使用红色发光二极管）：（1）按图1搭建电路，使用AD2测试vo1和vo的波形（屏幕拷贝波形并贴于下方，图2），观察测试的波形，给出方波及三角波的高电平、低电平、方波的高电平持续时间、方波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表1。
图2 三角波-方波电路的测试波形（2）令图1中的R4=10 kΩ，其他器件参数不变，构成锯齿波-矩形波发生器，使用AD2测试vo1和vo2的波形（屏幕拷贝波形并贴于下方，图3），通过波形给出锯齿波及矩形波的高电平、低电平、矩形波的高电平持续时间、矩形波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表2。
图3 锯齿波-矩形波电路的测试波形2.计算（1）利用测试（1）所得的方波高电平和低电平值（输出vo1，也就是发光二极管在该工作条件下的正向压降，计算周期时可使用正负峰值的平均值计算），并根据电路器件参数，理论计算三角波输出端（vo）的高电平和低电平值、方波高电平持续时间、方波低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表1。
（计算时需要考虑D3、D4二极管正向压降的影响，鉴于选用二极管的特性及实验中流过D 3、D4二极管的电流只有100μA左右，取正向压降为0.5V）。
函数波形发生器实训报告
一、实训背景函数波形发生器是一种能够产生正弦波、方波、三角波等多种周期性波形的电子设备。
在现代电子技术中，波形发生器被广泛应用于通信、信号处理、自动控制等领域。
本实训旨在通过设计和实现一个基于51单片机的函数波形发生器，提高学生对单片机应用系统的设计与实现能力。
二、实训目标1. 掌握51单片机的基本原理和编程方法；2. 了解DAC0832数字模拟转换器的工作原理；3. 学会使用LM324运算放大器进行信号处理；4. 设计并实现一个能够产生正弦波、方波、三角波等多种周期性波形的函数波形发生器。
三、实训内容1. 硬件设计（1）51单片机：作为主控单元，负责控制整个系统的运行。
（2）DAC0832：将51单片机输出的数字信号转换为模拟信号。
（3）LM324运算放大器：对模拟信号进行放大、滤波等处理。
（4）电阻、电容、二极管等元件：构成滤波电路、限幅电路等。
2. 软件设计（1）正弦波发生器：采用查表法实现，将正弦波数据存储在单片机的存储器中，通过定时器产生中断，不断读取数据，经DAC0832输出。
（2）方波发生器：采用比较法实现，通过改变比较器的阈值，使输出波形在0和5V之间切换。
（3）三角波发生器：采用积分法实现，通过不断改变积分器的输入电压，使输出波形在0和5V之间变化。
3. 系统集成与调试将硬件电路连接完毕后，进行软件编程。
在编程过程中，不断调试，确保各个模块能够正常工作。
最后，将各个模块集成在一起，形成一个完整的函数波形发生器。
四、实训过程1. 硬件电路搭建（1）按照设计方案，连接51单片机、DAC0832、LM324运算放大器等元件。
（2）搭建滤波电路、限幅电路等。
2. 软件编程（1）编写正弦波发生器程序，实现正弦波输出。
（2）编写方波发生器程序，实现方波输出。
（3）编写三角波发生器程序，实现三角波输出。
3. 系统调试（1）检查各个模块是否正常工作。
（2）调整参数，使输出波形满足要求。
（3）测试不同频率、幅度下的波形输出。
EDA课程设计的信号发生器
重庆大学城市科技学院电气信息学院EDA课程设计报告课程题目函数信号发生器指导教师专业组员学号日期一摘要EDA技术作为现代电子设计的核心，它依赖于功能强大的计算机，在EDA 工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动的完成设计文件，自动的完成逻辑编译，逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合，结构综合（布局布线），以及逻辑优化和仿真测试，直到完成既定的电子线路系统功能。
随着基于FPGA的EDA技术的发展和应用领域不断的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。
随着技术市场与人才市场对EDA技术的需求不断提高，产品的市场效率和技术要求也将会影响到教学与科研。
本设计是一个基于VHDL的采用自顶向下设计方法实现的多功能函数信号发生器，该设计方法具有外围电路简单，程序修改灵活和调试容易等特点，并通过计算机仿真和实验证明了设计的正确性。
关键词：FPGA 信号发生器 VHDL 自顶向下二题目分析1、设计目的设计一个信号发生器，用于产生正弦波、方波、三角波、锯齿波信号2、设计要求设计一个信号发生器（1）．能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波。
（2）．能够选择输出不同的波形。
（3）．能够调节输出波形的频率。
三硬件电路设计由题目分析可知，要完成整体设计，可通过QuartusⅡ设计出以下各个模块的原理图：1）分频器的原理图2）地址发生器的原理图3）正弦波发生器的原理图4）方波信号发生器的原理图5）锯齿波信号发生器的原理图6）三角波信号发生器的原理图7）四选一选择器原理图其中各波形数据存储ROM的HEX数据文件分别如下各图所示：图3.9 正弦波数据图3.10 方波数据图3.11 锯齿波数据图3.12 三角波数据经过对设计要求的仔细分析与思考，把以上各模块根据其功能和设计思路设计出总的系统原理图如图3.13所示：图3.13 系统综合原理图对整个系统进行硬件测试的引脚设定锁定如图3.14所示，测试时采用的是GW48-EDA系统的电路模式6.图3.14 引脚锁定图四程序设计（1）数控分频器的程序设计LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY DVF ISPORT( DIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);CLK: IN STD_LOGIC;FOUT:OUT STD_LOGIC);END DVF;ARCHITECTURE behav of DVF ISSIGNAL FULL: STD_LOGIC;BEGINP_REG: PROCESS(CLK)VARIABLE CNT8:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF CNT8="11111111" THENCNT8:=DIN;FULL<='1';ELSE CNT8:=CNT8+1;FULL<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)VARIABLE CNT2:STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL='1' THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2='1' THEN FOUT<='1'; ELSE FOUT<='0'; END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END behav;（2）地址发生器的程序设计LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT6B ISPORT (CLK,RST,EN : IN STD_LOGIC;DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));END CNT6B;ARCHITECTURE behav OF CNT6B ISSIGNAL CQI : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLK, RST, EN)BEGINIF RST = '1' THEN CQI <= (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN --检测时钟上升沿IF EN = '1' THEN CQI <= CQI + 1;END IF;END IF;END PROCESS;DOUT<=CQI;END behav;（3）四选一选择器的程序设计LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY MUL41 ISPORT(A,B,C,D:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);S1,S0:IN STD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END ENTITY MUL41;ARCHITECTURE ONE OF MUL41 ISSIGNAL S:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);BEGINS<= S1 & S0;WITH S SELECTY<= A WHEN "00" ,B WHEN "01" ,C WHEN "10" ,D WHEN "11" ,"ZZZZZZZZ" WHEN OTHERS;END;(4)其余各波形数据存储ROM的设计可以利用MegaWizard Plug-In Manager定制信号数据ROM宏功能块，并将其相应的波形数据加载与定制的ROM中。
EDA课程设计——函数信号发生器
EDA课程设计——函数信号发生器实验报告学院（系）专业、班级学生姓名学号小组其他队员：指导教师（1）实验要求（2）总体设计思路（3）程序仿真（4）实验结果（5）心得体会一．实验要求（1）利用VHDL语言设计一个多功能信号发生器，可以产生正弦波，三角波，锯齿波和方波的数字信号。
（2）焊接一个D/A转换器，对输出的数字信号转换成模拟信号并在示波器上产生波形。
（3）在电路板上可以对波形进行选择输出。
（4）在电路板上可以对波形的频率与幅度进行调节。
二．总体设计思路信号发生器主要由分频，波形数据的产生，四选一多路选择，调幅和D/A转换五个部分组成。
总体框架图如下：（1）分频分频器是数字电路中最常用的电路之一，在FPGA的设计中也是使用效率非常高的基本设计。
实现的分频电路一般有两种方法：一是使用FPGA芯片内部提供的锁相环电路，如ALTERA提供的PLL（Phase Locked Loop），Xilinx提供的DLL（Delay Locked Loop）；二是使用硬件描述语言，如VHDL、Verilog HDL等。
本次我们使用VHDL进行分频器设计，将奇数分频，和偶数分频结合起来，可以实现50%占空比任意正整数的分频。
分频器原理图：在我们本次试验中的实现即为当按下按键时，频率自动减半。
如当输入为100MHZ，输出为50MHZ。
（2）信号的产生。
根据查找资料，我们最终确定了在QUARTUS中波形数据产生的方法，即利用地址信号发生器和LPM_ROM模块。
ROM 的地址信号发生器，有七位计数器担任。
LPM_ROM底层是FPGA 中的M4K等模块。
然后在VHDL顶层程序设计中将两部分调用从而实现信号的发生。
ROM中存放不同的初始化MIF文件（存放不同波形的数据）从而产生不同的波形。
信号产生模块：信号产生RTL图：此环节最重要的还有MIF文件的建立，经过查找资料，下载了MIFMAKER 2010软件，从而较为简单的产生了MIF文件。
EDA实训函数信号发生器
《EDA技术与应用》实训报告学号姓名指导教师：实训题目：1.系统设计1.1 设计要求1.1.1 设计任务设计一个多功能信号发生器1.1.2 技术要求①能够产生两种或以上种输出波形（正弦波、三角波、锯齿波等）。
②输出的波形的频率允许有多种选择。
③输出波形的幅度在1V～5V范围内。
④输出的波形能够用示波器测量。
1.2 方案比较运用了我们所学的Vverilog VHDL 语言及Quartus II 7.0软件，来完成并实现这一次实训。
1.3 方案论证1.3.1 总体思路多功能信号发生器的原理框图如图所示。
其中，fpq是分频器，用于对EDA实训仪主板上提供的20MHz的主频率进行分频，以得到满足多功能信号发生器设计需要的时钟频率，clk 是20MHz的主频率输入端，step是步长控制端，当step为0或1时，分别控制分频器的分频比,并由clk_out端输出到Lpm_counter0中，Lpm_counter0是参数可设置的计数器，用于产生lpm_rom4 ,lpm_rom2和lpm_rom3的8位位置，并从q[7..0]端输出到数据选择器abcd 中，并通过s1和s2的组合进行选择。
lpm_rom4， lpm_rom2和lpm_rom3是参数可设置的只读存储器，用于存放多功能信号发生器的波形数据信号，其中lpm_rom3存放的是正弦波，lpm_rom2中存放的是锯齿波，lpm_rom4中存放的是方波。
而波形的产生还需要一份Mif文件。
Mif是将波形分成N个点并将各点输入只读存储器中，这样只读存储器就可以输出相应的波形数据。
只读存储器的位置输出端接于s数据选择器的输入端abcd，而数据选择器便可通过改变从存储器中接受的数据进行区分选择，逐步地取出波形数据，经D/A转换后产生模拟波形输出。
1.3.2 设计方案2．各个模块程序的设计1分频器:module fpq(clk, newclk,step);input clk,step;output newclk;reg newclk;reg[24:0] cnter,sc;reg[1:0] stepcnt;always @(posedge step)beginstepcnt=stepcnt+1;beginif (stepcnt == 0) sc = 2000;else if (stepcnt == 1) sc = 200;else if (stepcnt == 2) sc = 20;else if (stepcnt == 3) sc = 2;else sc = 2000;endendalways @(posedge clk)beginif (cnter < sc) cnter = cnter+1;else cnter = 0;if (cnter < sc/2) newclk = 'b1;else newclk = 'b0;endendmodule2 数据选择器:module jsq(q,a,b,c,d,k1,k2);input k1,k2;input [7:0]a,b,c,d;output reg [7:0]q;always @(k1 or k2)begincase ({k1,k2})'b00: q=a;'b01: q=b;'b10: q=c;'b11: q=d;endcaseendendmodule3．整理与调试过程将示波器的探头与试验箱上DAOUT及GND进行连接，将试验箱接通电源，此时便产生了20MHz的时钟信号，由拨码开关s14和s15分别控制正弦波，方波，锯齿波与三角波的输出，可以在示波器上看到波形成，但是还需要在示波器上调整波的幅度等参数使之形成清晰稳定的波形。
EDA实训之多功能信号发生器
桂林电子科技大学信息科技学院《EDA技术及应用》实训报告学号1251100113姓名王子琪指导教师：杨艺敏2014年4 月29 日多功能信号发生器1 系统设计多功能信号发生器的原理如图所示。
其中，fenpinqi是分频器，用于对EDA实训箱提供的20MHz的主频率进行分频，以得到满足多功能信号发生器设计需要的时钟频率，clk是20MHz的主频率输入端，k1，k2是控制端，当k1，k2改变时，分频器的分频比也随之改变，分频结果由cout端输出。
Lpm_counter1是参数可设置的计数器，用于产生lpm_rom0，lpm_rom1，lpm_rom2的8位地址，并从q[7..0]端输出。
lpm_rom0，lpm_rom1，lpm_rom2是参数可设置的只读存储器，用于存放多功能信号发生器的波形数据信号，mux4_1是数据选择器通过调节s来改变输出波形，经D/A转换后产生模拟波形输出。
1.1 设计要求能够产生两种或以上种输出波形（正弦波、三角波、锯齿波等）。
1.1.1 设计任务输出的波形的频率允许有多种选择。
输出的波形能够用示波器测量。
1.1.2 性能指标要求输出波形的幅度在1V ～5V 范围内。
1.2 设计思路及设计框图 1.2.1设计思路若设计的多功能信号发生器要实现将频率20Mhz 的验箱输出不同的频率则需要一个分频器，分频器的代码如附录中所示，分频器的输出端输出的频率再经过计数器后进入到各个波形的信号数据只读存储器中，之后经过信号数据选择器选择输出的波形。
1.2.2总体设计框图2 各个模块程序的设计数据选择器，分频器程序见下表计数器模块：计数器的元件生成时，首先在执行File 然后New ，打开一个 分频器 计数器 锯齿波正弦波 三角波 输出波形 选择器 新的模块或者原理图文件编辑窗口，双击窗口并选择libraries 栏中的选着arithemtic 的lpm_couter(计数器)lpm 元件，之后点击ok 并在弹出窗口中完成对参数的设置之后就可得到一个计数器元件。
EDA技术及应用实验报告
EDA技术及应用实验报告摘要：EDA（Electronic Design Automation），即电子设计自动化，是一种用于半导体芯片设计的计算机辅助设计工具。
本实验通过对EDA技术的学习和应用，了解了EDA在电路设计中的重要性和实际应用。
1.引言电子设计自动化（EDA）是为了提高电子电路设计的效率和质量而发展的一种计算机辅助设计工具。
本实验通过学习EDA技术的相关知识和应用实例，深入了解EDA在电路设计中的应用及其优势。
2.EDA技术的基本原理EDA技术是通过计算机辅助分析、合成和验证电路的工具。
它包括电路仿真、布局布线、逻辑综合等多个方面。
其中，电路仿真是通过计算机模拟电路的工作原理和特性；布局布线是将电路逻辑设计映射为实际的物理设计；逻辑综合是将逻辑电路转换为门级或者布尔级电路。
3.EDA技术在电路设计中的应用3.1电路仿真电路仿真是一个重要的EDA技术应用，通过仿真可以验证电路的运行情况，提前发现并解决潜在的问题，从而降低设计风险和成本。
3.2布局布线布局布线是指将逻辑电路映射为物理电路的过程。
通过EDA工具的自动布局布线功能，可以将逻辑电路转换为最优的电路布线，减少电路面积和功耗，并提高电路的稳定性和性能。
3.3逻辑综合逻辑综合是将高级语言描述的逻辑电路转换为可实现的门级或布尔级电路。
通过EDA工具的逻辑综合功能，可以快速生成电路的逻辑结构，避免手工设计过程中的错误和繁琐性。
4.实验设计及结果本实验选取了一款集成电路芯片设计作为实验对象，使用EDA工具进行电路仿真、布局布线和逻辑综合三个方面的实验。
4.1电路仿真实验在电路仿真实验中，我们首先通过EDA工具搭建了待仿真的电路原理图，然后设置仿真条件和参数，运行仿真，并得到了仿真结果。
仿真结果显示，电路工作正常，符合预期。
4.2布局布线实验在布局布线实验中，我们将电路的逻辑设计转换为物理设计，通过EDA工具的自动布局布线功能进行布局布线。
EDA课程设计-多功能波形信号发生器
目录摘要 (1)一、设计要求 (2)三、系统设计思路 (3)3.1 波形函数发生装置的选择 (3)3.2 波形输入输出控制方式的选择 (3)四、各模块设计及仿真 (4)4.1函数发生模块 (4)4.1.1 正弦波模块 (4)4.1.2 方波模块 (5)4.1.3 递增锯齿波模块 (7)4.1.4 递减锯齿波模块 (8)4.1.5 阶梯波模块 (9)4.1.6 三角波模块 (10)4.2调控模块 (12)4.2.1波形输出控制单元 (12)4.2.2波形输入控制单元 (13)4.2.3频率控制单元 (15)4.2.4幅度控制单元 (16)4.3 D/A转换器 (17)4.4 总电路 (19)五、硬件测试 (20)5.1编译 (20)5.2 引脚的锁定 (21)5.3编程下载 (22)5.4 硬件验证 (22)六、课程设计心得体会 (25)参考文献 (26)附录 (27)摘要本次设计课题为应用VHDL语言及MAX+PLUSII软件提供的原理图输入设计功能，组合电子线路的设计加以完成一个任意波形信号发生器。
它具有结构紧凑，性能稳定，设计结构灵活，方便进行多功能组成的特点，经济实用，成本低廉的特点。
可产生正弦波、方波、三角波、递增锯齿波、递减锯齿波以及阶梯波，并可使用示波器观察波形。
实现了系统信号实时快速测量，也为其广泛应用于实际领域创造了条件。
在实现过程中，将整体功能模块化，分为函数发生模块和调控模块。
在调控模块中实现了调频调幅以及对于波形的输入输出控制。
对于D/A转化器，本实验选择的是TLC7528，利用简单的8进制计数控制CS和WR端口的同步输出，实现数模转换的同时，保持相应位的同步实现。
在课程设计中遇到了诸多困难，在用示波器显示波形时，却总是得不到稳定的波形，后来发现在输入控制中，仅需要3位二进制数即能完成简单的8进制计数，自己却习惯性的用了8位，这使得分频现象严重，更改后即得到了了稳定的输出波形，经过反复修改调试，最终试验成功。
修改电子技术课程设计-锯齿波信号发生器报告
电子测量课程设计锯齿波信号发生器的设计专业： 电子信息科学与技术班级： 2013电信对口作者： 陈华刚指导老师： 张东13电信对口 陈华刚 4034锯齿波信号发生器的设计技术指标要求： 频率f=500Hz ，V p-p =10V 。
一、原理结构说明（一）滞回比较器在单限比较器中，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，R都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。
因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。
滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定抗干扰能力。
从反相输入端输入的滞回比较器电路如图(a)所示，滞回比较器电路中引入了正反馈。
uo =就是阈值电压，因此得出Z ，所以u P =+U T 。
u I >+U T ，uo=-U Z 。
±U Z U Z R 1+R 2 = R 1 u o R 1当u I>+U T，u N>u P，因而uo=-U Z，所以u P=-U T。
u I<-U T，uo=+U Z。
可见，uo从+U Z跃变为-U Z和uo从-U Z跃变为+U Z的阈值电压是不同的，电压传输特性如图(b)所示。
在我们所设计的锯齿波发生器中，滞回比较器由运放U1和电阻Rb,R1,R4所组成。
通过由稳压管D1,D2和限流电阻R3构成的输出限幅电路，从而输出方波波形。
其中调节电阻Rb,R1可改变锯齿波的幅值和一定范围的频率。
调节滞回比较器的稳幅输出D1,D2值，可调整方波输出幅值，可改变积分时间，从而在一定范围内改变锯齿波的频率。
（二）积分电路如图所示的积分运算电路中，由于集成运放的同相输入端通过R’接地，u N=u P=0，为“虚地”。
电路中电容C的电流等于流过电阻R的电流输出电压与电容上电压的关系为u o=-u c而电容上电压等于其电流的积分，故在求解t1到t2时间段的积分值时式中为积分起始时刻的输出电压，即积分运算的起始值，积分的终值是t2时刻的输出电压。
EDA技术与应用实践学习内容(函数信号发生器之正弦波产生模块)
技能点十九（函数信号发生器之正弦波产生模块）正弦波产生模块正弦波的产生可用图 6 - 1所示电路实现，其中XHQ_Cout是LAM计数器，XHQ_ROM是只读存储器。
ROM中保存正弦波信号的数据，其地址由计数器XHQ_Cout提供；而XHQ_Cout 是一个8位加法计数器。
在时钟信号的控制下，计数器输出q[7..0]在00000000-11111111范围内循环变化，使ROM输出周期性变化的正弦波形信号数据。
为此需要先设计计数器XHQ_Cout和只读存储器XHQ_ROM。
图 6 - 1正弦波产生原理图⑴定制LPM计数器①新建工程文件后，选择【Tools】 【MegaWizard Plug-In Manager…】菜单命令，在弹出的如图 6 - 2所示〖MegaWizard Plug-In Manager[page 1]〗对话框中单击按钮，接着弹出图 6 - 3所示〖MegaWizard Plug-In Manager[page 2a]〗对话框。
图 6 - 2〖MegaWizard Plug-In Manager[page 1〗对话框图 6 - 3〖MegaWizard Plug-In Manager[page 2a]〗对话框②在图 6 - 3所示对话框的左部窗口中选择〖Arithmetic〗分支下的“LPM_COUNTER”（计数器）元件，在右部窗口中选择输出文件的类型并确定文件存储的路径及文件名。
然后单击按钮，弹出图 6 - 4所示〖MegaWizard Plug-In Manager –LPM_COUNTER [page3 of 7]〗对话框。
③在图 6 - 4所示的计数器参数设置对话框中，设置计数器的q输出位为8bits，时钟输入clock为上升沿（“UP only”）有效。
然后单击按钮，弹出图 6 - 5所示〖MegaWizard Plug-In Manager –LPM_COUNTER [page 4 of 7]〗对话框。
EDA技术与应用实践学习内容(函数信号发生器之方案论证)
技能点十八（函数信号发生器之方案论证）
智能函数信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、锯齿波和方波等函数信号波形的电路和仪器，它与示波器、电压表、频率计等仪器一样，是最普通、最基本、应用最广泛的电子仪器之一，在电子技术实验、自动控制系统和其它科研领域，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。
设计要求
设计一个智能函数信号发生器，能够以稳定的频率产生正弦波、三角波、锯齿波和方波，并能够通过按键选择输出4种不同种类的函数波形，同时具有系统复位功能。
设计方案
智能函数信号发生器主要由两大部分电路组成：即函数信号发生电路和函数信号选择电路。
其中函数发生电路包括产生正弦波、三角波、锯齿波和方波4种不同函数波形的模块，如图 6 - 1所示。
开关SEL
时钟CLK
波形输出
复位CLR
图 6 - 1函数信号发生器组成框图
函数发生电路要产生4种不同的波形，因此要针对每种函数波形设计对应的电路模块。
虽然每个模块的输入和输出设置相同，但不同的函数发生模块对信号的处理方式不同。
对于三角波、锯齿波和方波3种比较规则的波形，可以用程序代码产生；而对于正弦波，则可以使用宏模块实现。
EDA实训函数信号发生起实训报告
EDA实训报告（基于FPGA的函数信号发生器接口模块）姓名刘斌学号20125403330111系部电子信息工程系专业12电子信息工程技术301班指导教师刘刚职称讲师2014年6月20日一、实验目的1.熟悉以FPGA芯片为核心的EDA技术的开发、研制过程。
2.能采用VHDL或verilog HDL语言进行基于FPGA的EDA技术的软、硬件设计。
4.掌握FPGA芯片为核心的EDA技术的硬件、软件调试方法。
5.熟悉Quartus II软件仿真模块的作用，基本掌握运用Quartus II软件对实际开发项目进行在线仿真、调试和配置的方法。
6.为今后从事EDA技术的开发和维护工作奠定基础。
二、课题任务设计一个能产生频率和电压均可调的正弦波、三角波、锯齿波、方波波等多种信号。
具有能切换各种波形的按键开关。
三、参考设计方案(1)参考硬件电路（外围扩展电路，FPGA核心模块采用试验箱中已设计好的模块）LCD1602显示模块硬件电路 TLC431稳压模块硬件电路TLC5615数模转换电路图按键模块电路LCD12864显示模块硬件电路TLC5620的电路(2) FPGA内部电路设计FPGA设计总体顶层原理图顶层电路FPGA内部电路主要分为按键消抖模块、按键控制模块、十进制转二进制模块、LCD1602显示模块、DDS产生模块、TLC5615数模转换器的控制模块。
四、原理图五、PCB原理图六、PCB制版安装调试（1）基于FPGA的函数信号发生器接口模块（2）四种波形正玄波三角波矩形波尖峰波（3）显示部分其显示为：频率f=1000HZ 电压Up=4.0u七、所需设备器材1.设备：微机、SOPC/EDA实验开发系统试验箱。
2.元器件、材料、工具：各课题组所需元器件、材料和工具见下表。
（1)LCD1602模块、LCD12864显示模块（2)TLC5615数模转换器、TLC5620数模转换器（3)按键（4)10K电阻、100欧电阻、1K电阻（5）104电容、10UF电容(6）四位一体数码管(7）蓝、黄、绿发光二极管(8）4007二极管、8550三极管(9）74LS138译码器(10）杜邦线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
技能点二十一（函数信号发生器之锯齿波产生模块）
锯齿波在整个周期内呈线性递增由最小值“00000000”到最大值“11111111”，相当于三角波的前半周，可用加1操作完成。
锯齿波产生模块的外部接口如图 6 - 40所示，其VHDL 代码如下：
LIBRARY IEEE;--锯齿波产生模块，加载库文件
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY xhq_saw IS--定义实体
PORT(clk,clr:IN STD_LOGIC;--时钟与复位信号
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));--输出波形数据
END xhq_saw;
ARCHITECTURE xhq_2 OF xhq_saw IS--定义结构体
BEGIN
PROCESS(clk,clr)--启动进程
VARIABLE tmp: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--临时变量BEGIN
IF clr='1' THEN--复位清零
tmp:= "00000000";
ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THEN
IF tmp="11111111" THEN--到最大值，重新开始计数
tmp:="00000000";
ELSE
tmp:=tmp+1;--加1操作
END IF;
END IF;
q<=tmp;
END PROCESS;
END xhq_2; 图 6 - 1锯齿波产生模块XHQ_Saw
inst
CLR
CLK
Q[7..0]。