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1、信号处理帅倩等:基于FPGA的DDS设计及实现基于FPGA的DDS设计及实现帅倩,吴国辉,代冀阳(南昌航空大学信息工程学院,江西南昌330063)摘要:针对DDS频率转换时间短,分辨率高等优点,提出了基于FPGA芯片设计DDS系统的方案。该方案利用Al2tera公司的QuartusⅡ开发软件,完成DDS核心部分即相位累加器和ROM查找表的设计,可得到相位连续、频率可变的信2号,并通过单片机配置FPGA的EPROM完成对DDS硬件的下载,最后完成每个模块与系统的时序仿真。经过电路设计和模块仿真,验证了设
2、计的正确性。由于FPGA的可编程性,使得修改和优化DDS的功能非常快捷。关键词:DDS;QuartusⅡ开发软件;FPGA;单片机配置中图分类号:TN702文献标识码:A文章编号:10042373X(2010)1320090203DesignandImplementationofDDSBasedonFPGASHUAIQian,WUGuo2hui,DAIJi2yang(SchoolofInformationEngineering,NanchangHangkongUniversity,Nanchang33
3、0063,China)Abstract:AdesignschemeofDDSsystembasedonFPGAisintroducedforthemeritsoffastfrequencyconversiontimeandhighresolutionofDDS.ThedesignofthephaseaccumulatorandROMlookuptablewhicharethecoresofDDSisa2chievedwiththeQuartusⅡdevelopmentsoftwareproducedb
4、yAlteraCompany.Thephasecontinuousandfrequencyvariable2signalcanbeobtainedwithdesignscheme.ThedownloadofDDShardwareisimplementedbyEPROMbasedonMCUallo2cationFPGA,thetimesequencesimulationofeachmoduleandsystemiscompleted.Afterdesigningandtestingcircuit,iti
5、llustratesthevalidityofDDS.AstheadvantageoftheprogrammableofFPGA,itisconvenienttomodify,addandoptimizethefunctionofDDS.Keywords:DDS;QuartusⅡsoftware;FPGA;MCUconfiguration[223]要求。0引言1DDS的结构原理随着现代电子技术的不断发展,在通信系统中往往需要在一定频率范围内提供一系列稳定和准确的频率DDS的基本原理是利用有限的离散数据
6、,通过查信号,一般的振荡器己不能满足要求,这就需要频率合表法得到信号的幅值,通过数模转换器D/A后生成连[1]成技术。直接数字频率合成(DirectDigitalFrequen2续波。DDS的原理框图如图1所示。cySynthesis,DDS)是把一系列数据量形式的信号通过D/A转换器转换成模拟量形式的信号合成技术。DDS具有相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号等图1DDS的原理框图优点,已成为现代频率合成技术中的姣姣者。目前在高其中:频率控制字
7、为fword;相位累加器的位数为频领域中,专用DDS芯片在控制方式、频率控制等方面N。相位累加器以步长fword做累加,产生所需的频率与系统的要求差距很大,利用FPGA来设计符合自己控制数据;把得到的频率控制数据作为地址对ROM存需要的DDS系统就是一个很好的解决方法。储器进行寻址。数据存储器(ROM)实质是一个相位/现场可编程门阵列(FPGA)器件具有工作速度快、幅度转换电路,ROM中存储二进制码表示所需合成信集成度高、可靠性高和现场可编程等优点,并且FPGA号的相位/幅度值,相位寄存器每寻址一次R
8、OM,就输支持系统现场修改和调试,由此设计的DDS电路简单,出一个相对应的信号相位/幅度值。性能稳定,也基本能满足绝大多数通信系统的使用理想情况下,累加器的N位全部用来寻址时,DDS收稿日期:2010201221的合成频率为:90《现代电子技术》2010年第13期总第324期þ通信与信息技术ü[8]fclk要产生数据文件3.mif,然后直接在定制lpm_romfo=fword×N2时,添加数据文件即可。不过这种方法在FPGA支持式中:fword为频率控制
