1、FPGA的波形发生器西北工业大学课程设计报告题 目：波形发生器学 院：电子信息学院班 级： 08041202学生（学号）:2012301995学生（姓名）:张雨日期：2014年1月20日摘要本设计基于FPGA开发板 ， 利用硬件描述语言Verilog进行编 程 ， 通过DDS数字频率合成实现频率可调的正弦波、三角波、方波简 易发生器 。
本文所设计的内容就是基于Altera公司的现场可编程门阵列(FPGA) 实现数字信号发生器的设计 ， FPGA具有密度高 ， 功耗低 ， 体积小 ，可靠性高等特点 ， 设计时可以不必过多考虑具体硬件连接；本设计中 应用Verilog硬件描述语言进行描述,使该数字信号发生器可以产生 正弦波 。

2、、方波、三角波、锯齿波四个独立的波形 ， 并能对所产生的四 种波形的频率和进行调节 。
设计输出频率范围是Ikz10kHz步进是1KHZ,测量的结果在数码管上显示 。
关键词:FPGA Verilog PS2 协议 HC 协议 PCF8591目录课程设计目的4设计任务与要求4方案设计与论证5单元电路设计与参数计算11遇到问题的解决方法13结论与心得14参考文献15附录16题目：波形发生器一、课程设计目的1）巩固和加深所学电子技术课程的基本知识 ， 提高综合运用 所学知识的能力；2）培养学生根据课题需要选用参考书、查阅手册、图表和文献 资料的能力 ， 提高学生独立解决工程实际问题的能力；3）通过设计方案的分析比较、 。

3、设计计算、元件选绎及电路安装 调试等环节.初步掌握单实用电路的工程设计方法；4）提高学生的动手能力.掌握常用仪器设备的正确使用方法 ，学会对简单实用电路的实验调试和对整机指标的测试方法；5）了解与课题有关的电路以及元器件的工程技术规范 ， 能按课 程设计任务书的要求编写设计说明书 ， 能正确反映设计和实验成 果 ， 能正确绘制电路图等.二、设计任务与要求一） 任务：利用Verilog HDL或VHDL硬件描述语言及FPGA开发板实现 波形发生器和学号循环显示 。
二）设计要求：1、显示学号1） 采用数码管显示;
2）循环显示2个人的学号后四位;
2、根据按键输出波形1）根据按键输入不同 ， 分别输出正弦波、方波、三角 。

4、波 （频率=lKHz）；2）根据按键改变频率（频率变化范围:lKHz-10KHz,每次 频率变化lKHz）；3）输出频率在数码管上显示三、方案设计与论证1、显示学号：直接给数码管赋值显示学号 ， 设计时钟频率 ， 控制跳 变 。
1）频率部分：开发板的时钟脉冲是50MHz ， 作为显示脉冲频率太高 ，因而首先进行分频 ， 分到肉眼可辨别的频率；2）显示计数部分：要求循环显示两人的学号后四位 ， 当CP脉冲的上 升沿到来的时候对其进行计数 ， 直到ent 32 d49_999_9993 ）数码管显示部分：对于2 ）中的CP脉冲上升沿的计数 ， 前两个 数码管显示输出19部分 ， 后两面数码管当ent = 32d24_999_999 。

5、 的时候显示79,否则显示88,即能实现学号后四位的循环显示27所示 。
4个7段共阳极数码管的各段引脚与FPGA引脚弓|脚52、根据按键输出波形（一）总体方案实现及系统框图该设计以FPGA开发平台为核心 ， 将各波形的幅值/相位量化数 据存储在ROM内 ， 按照设定频率 ， 以相应频率控制字k为步进 ， 对相 位进行累加 ， 以累加相位值作为地址码读取存放在存储器内的波形数 据 ， 经D/A转换和幅度控制、滤波即可得到所需波形 。
波形发生器 采取全数字化结构,用硬件描述语言Verilog设计实现其频率可调可 显示 。
经开发平台的D/A转化和外加滤波整形处理波形数据 ， 理论 上能够实现任意频率的各种波形 。
DDS电路一般由参考时 。

6、钟、相位累加器、波形存储器、D/A转 换器（DAC）和低通滤波器（LPF）组成上其结构框图如图2.5所zjx O图2.5 DDS基本结构框图其中 ， 人为参考时钟频率 ， K为频率控制字 ， N为相位累加器位 数 ， A为波形存储器位数 ，。
为波形存储器的数据位字长和D/A转换 器位数 。
（二）直接数字频率合成技术原理DDS系统中的参考时钟通常由一个高稳定度的晶体振荡器来产 生 ， 用来作为整个系统各个组成部分的同步时钟 。
频率控制字（Frequency Control Word, FCW）实际上是二进制编码的相位增 量值 ， 它作在相位累加器的输入累加值 。
相位累加器由加法器和寄存 器级联构成,它将寄存器的输出反馈到加法器 。

7、的输入端实现累加的功 能 。
在每一个时钟脉冲 ， 相位累加器把频率字K累加一次 ， 累加器 的输出相应增加一个步长的相位增量 ， 由此可以看出 ， 相位累加器的 输出数据实质上是以K为步长的线性递增序列（在相位累加器产生溢 出以前） ， 它反映了合成信号的相位信息 。

稿源：(未知)

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标题：FPGA|FPGA的波形发生器