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基于FPGA的直接数字频率合成器的设计与实现

作者:王峰
来源:酷文网
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加入时间:2008-08-02
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4.1硬件测试平台的搭建
根据前面的软件设计,我们构建了如下DDS发生器实验箱连接图的测试平台。其引脚的对应关系如引脚对应表所示:
 
图 13 DDS发生器实验箱连接
Fig 13  DDS generator experiment box connection
本图是一个从QuartusII到实验箱上FPGA引脚再到外围电路图一个详细的实物连接图。. SOPC引脚:是片上系统在实验箱上的的IO引脚,PFGA是一种片上系统,在实验箱上外围电路引脚与芯片上的引脚是无法直接连线,实验箱将PFGA引脚与通用的IO引脚直接相连。每一个设置的输入信号都会由实验箱上相应的FPGA引脚对应再到外围电路的连线。而本实验的输入信号是由10个LED灯的开关单元来实现的,每一个灯的开关单元代表一个实体的信号来表示A[0...9],当开关向上拨时,LED表示灯亮了这样就表示LED灯那个相应对应的A[]信号将会被赋值为高电平,通过这样的LED灯的开关,你能够控制输入信号的具体的数值。脉冲单元开关的实物连线是KK1+,FPGA的引脚是PIN194这是一个输入引脚对应的外围电路是IN16,当你按下实验箱上所对应的复位按钮后,所有的信号显示将会从头抽样这样可以开始下一次重新的抽样。

 

                    表1DDS信号发生器引脚分配
Table 1 Signal generating device pin assignment

系统端口 FPGA引脚 SOPC引脚 外围引脚
A[0] PIN_2 IO 0 K0
A[1] PIN_3 IO 1 K1
A[2] PIN_4 IO 2 K2
A[3] PIN_5 IO 3 K3
A[4] PIN_6 IO 4 K4
A[5] PIN_7 IO 5 K5
A[6] PIN_8 IO 6 K6
A[7] PIN_11 IO 7 K7
A[8] PIN_12 IO 8 K8
A[9] PIN_13 IO 9 K9
CLK PIN_153 CLK(50M) 
CLKOUT PIN_19 IO 16 CLK
RST PIN_194 IN 16 KK+
D[0] PIN_56  
D[1] PIN_57  
D[2] PIN_156  
D[3] PIN_158  
D[4] PIN_159  
D[5] PIN_160  
D[6] PIN_161  
D[7] PIN_162  
D[8] PIN_163  
D[9] PIN_164  
D[10] PIN_165  
D[11] PIN_166  
D[12] PIN_167  
D[13] PIN_168  
D[14] PIN_169  
 根据以上的两幅引脚对应图,再连线就可把实验箱上的接口连接好,即可对应相应的发生装置。而其中由于本箱子提供的外围电路模块—D/A数模转换器,这个模块能够将由DDS发生器所合成的数字信号转换成所需要的的模拟信号。而模块自身由于出厂设置已经将所需要的芯片的外围电路与对应的FPGA的引脚相连,所以本实验箱不再需要你进行从外围电路到FPGA引脚的接线连接。
本实验的信号发生单元的FLASH存储器AT29C256在出厂时已经写入了一个周期为32K的正弦波数据。因此,我们可以从相应的地址中读出数据作为DA转换器的数据输入,经过DA转换形成模拟信号,经过运放电路进行滤波输出正弦波[25]。
4.2 硬件下载测试
(1) 实验箱介绍
 
图14实验箱整体连接
Fig14  Experiment box overall connection
此照片是根据以上的引脚说明的分配将外围电路从实验箱上接好连线,给出的一个整体实物图。
(2) 信号单元发生介绍
 
图15信号单元发生实体
Fig 15 The signal unit generating entity
此模块是产生数模转换的核心模块,它承担着将数字发生信号转换为模拟信号的功能。
(3) LED灯模拟反馈累加信号介绍
 
图16  LED灯模拟反馈累加信号
Fig 16 LED lamp simulation feedback accumulation signal


此图显示了当输入信号是一位时,每次累加一位,芯片经过累加反馈后所显示的数字的输出是000000000001001,测试成功。
5 总结
通过以上分析,可以得出系统结合FPGA的高速运算能力和DDS芯片丰富的内部资源及输出频率精度高。频率范围大等突出特点,有效的实现了各种信号的产生。由于他们都是软件可编程器件,所以便于系统的二次开发。随着人们对频率要求的不断提高,由于DDS功能全面,操作简单,FPGA速度高,I/O引脚多,他们的结合使用在信号长生中的前景将非常的广阔。


参考文献
[1] H T N icholas, H Samueli, B Kim. The optimization of directfrequency synthesizer performance in the presence of finiteword length effects. IEEE Proc. 42th AFCS, 1988: 357~363
[2] Amir M sodagar, G Roientan Lahiji. A Pipelined ROM Less A rchitecture for sine Output Direct Digital Frequency  Synthesizers Using the  SecondOrder  Parabolic Approximation IEEE Transactions on circuits and systems, 2001, 48(9)
[3] JoukoVankka. M ethodsofmapping from phase to sine amplitude in Direct Digital Synthesis. IEEE Proc. 50th AFCS, 1996: 942~950
[4]  Walker H R. VPSK and VMSK modulation transmit digital audio and video at 15 bits/sec/Hz .IEEE Trans. On Broadcasting, 1997, 43(1) :96-103 .
[5]  Peter J, Pacini, Kosko B. Adaptive Fuzzy Frequency Hopper .IEEE Trans. on Commun, 1995, 43(6) :2111-2117 .
[6] YANG L,GIANNAKIS G B. Ultra-Wideband Communications:An Idea Whose Time Has Come[J] .IEEE Signal Process-ing, 2004, 21 (6) :26-54 .
[7]  Wang Fuquan, Costello Jr D J. New rotationally invariant four -dimensional trellis codes .IEEE TransInform Theory, 1996, 42(1) :291~299 .
[9] 李沛准,郭亮,陈玉,徐霄伟,成永红. 基于FPGA和DSP技术的电力设备局部放电智能检测单元方案设计[A]2006全国电工测试技术学术交流会论文集[C], 2006.
[10]薛刚. 基于DDS技术的任意波发生器[J]自动化与仪器仪表, 2001,(03).
[11]王永,刘志强,刘硕. DDS在任意波形发生器中的应用[J]仪表技术, 2001,(04).转贴于 酷文网-论文下载中心 http://www.coolwen.net


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