南京理工大学直接数字频率合成器
实验报告
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摘要与关键字------------------------------------------3 实验设计内容------------------------------------------3 设计原理----------------------------------------------3
概念------------------------------------------------------3
设计基本要求-----------------------------------------------3 实验要求---------------------------------------------------4 设计提高部分要求--------------------------------------------4 基本框图---------------------------------------------------4 工作原理---------------------------------------------------4 整体电路图-------------------------------------------------5
各子模块设计原理--------------------------------------6
频率预置和调节电路-----------------------------------------6 累加器-----------------------------------------------------7 波形存储器-------------------------------------------------9 DDS电路---------------------------------------------------9 分频电路--------------------------------------------------9 测频电路--------------------------------------------------11 译码电路--------------------------------------------------11 显示电路--------------------------------------------------14
调试仿真及下载---------------------------------------15 实验感想---------------------------------------------16 参考文献---------------------------------------------17
摘要
报告内容为设计一个具有清零、使能、频率控制、相位控制、输出多种波形(包括正余弦、三角波、锯齿波、方波)、经过D/A转换之后能在示波器上显示的直接数字频率合成器。直接数字频率合成技术是一项非常实用的技术，它广泛的应用于数字通信系统。报告分析了DDS的设计原理和整个电路的工作原理，介绍了ROM查找表设计和相位累加器设计，还分别说明了各子模块的设计原理和调试、仿真、编程下载的过程。在试验中我们用到了QuartusII 7。0软件。
Abstract
The report tells Direct digital synthesizer can control using、reset、change frequency and phase、output various wave form(including sine(cosine)，triangle wave，sawtooth，square waveform)and after conversion after also displayed on the oscilloscope。Direct digital synthesizer technology is a useful subject ，it’s widely applied in digital communication。Also，it analyzes the theory and design about direct digital synthesize(DDS) and analyzed the principle of all work and explained the designing principle of different parts separately and describes the principle and features of DDS 。The realizing method of ROM finding-table and phase counter and introduced in detail。At the same time it introduced the debugging，simulating，compiling，programming。with the help of QuartusII 7。0 we complete well。关键字
DDS ROM QUARTUS II 输出波形
Keywords
Direct digital synthesizer ROM QuartusII
output various wave form
实验要求说明
一.实验设计内容
设计一个频率及相位均可控制的具有正弦和余弦输出的直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer 简称DDFS或DDS）。
二．设计原理
1、概念
直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer）是一种基于全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。2、设计基本要求
（1）利用QuartusII软件和SmartSOPC实验箱实现DDS的设计；
（2）DDS中的波形存储器模块用Altera公司的Cyclone系列FPGA 芯片中的RAM 实现，RAM结构配置成212×10类型；
（3）具体参数要求：频率控制字K取4位；基准频率fc=1MHz,由实验板上的系统时钟分频得到；
（4）系统具有使能功能；
（5）利用实验箱上的D/A转换器件将ROM输出的数字信号转换为模拟信号，能够通过示波器观察到正、余弦两路波形；
（6）通过开关（实验箱上的Ki）输入DDS的频率和相位控制字，并能用示波器观察加以验证。
3、设计提高部分要求
（1）通过按键（实验箱上的Si）输入DDS的频率和相位控制字，以扩大频率控制和相位控制的范围；(注意：按键后有消颤电路)
（2）在数码管上显示生成的波形频率；
（3）设计能输出多种波形（三角波、锯齿波、方波等）的多功能波形发生器；（4）充分考虑ROM结构及正弦函数的特点，进行合理的配置，提高计算精度；（5）基于DDS的AM调制器的设计；
（6）自己添加其他功能。
4、基本框图
5、工作原理
DDS的基本结构主要由相位累加器、相位调制器、正弦波数据表(ROM)、D/A 转换器构成。相位累加器由N位加法器N位寄存器构成。每来一个CLOCK，加法器就将频率控制字fwrod与累加寄存器输出的累加相位数据相加，相加的结果又
