摘要:信号发生器常应用于雷达监测,信号采集,通信等领域。本设计以FPGA为核心进行分频和地址信号发生,以52单片机为中心控制枢纽,利用矩阵键盘按照要求写入波形信号类型和频幅值,运用D/A转换芯片输出符合要求的的波形。可实现生成矩形波,三角波,正弦波,锯齿波四种低频信号,并且能够经过键盘调控波形的频率、幅值。
本系统包括单片机系统设计(硬件及相关系统控制程序);FPGA模块设计(软硬件、仿真图等);D/A模块设计;各种波形控制的设计;键盘、数码显示模块设计等五个部分。
本系统设计的低频信号发生器在经过软、硬件调试后,消除了原本频率调节数值变化较大、波形幅度无法实现调控和程序无法下载等问题,优化了整个系统架构。当今现成的波形发生器里,存在着无法做到输出波形频、幅值微调的弊端,因此,本次设计的低频信号发生器便试着来实现这一功能。
关键词:信号发生器,FPGA,DDS,Verilog HDL语言,高速DA
目录
摘要
Abstract
1 绪论-6
2 设计方案-8
2.1系统总体设计-8
2.2 方案论证-9
2.2.1方案一-9
2.2.2方案二-9
2.2.3方案三-10
2.3 方案确定-10
2.4 DDS技术原理的研究-11
3 系统硬件电路设计框架-12
3.1 硬件电路预警操作-12
3.2系统硬件电路构造-12
3.3 信号滤波及幅度控制电路-14
3.4 LCD1602显示模块-15
3.5 矩阵键盘电路模块-16
3.6 FPGA器件引脚调配-17
4 系统软件设计-20
4.1 波形生成原理-20
4.1.1波形生成编写-20
4.2 软件仿真-21
4.2.1 ROM的设置步骤-21
4.3 系统DDS仿真-24
4.4 波形选择模块与频率控制模块-24
4.5 矩阵键盘控制模块-27
4.6 LCD1602显示控制模块-29
5 调 试-30
5.1 调试方法-30
5.1.1 系统硬件调试-30
5.1.2 系统软件调试-30
5.1.3 整体系统综合调试-30
5.2 调试结果-31
5.2.1 系统仿真结果及分析-31
5.2.2 整体系统综合调试结果-33
结 论-34
参考文献-35
附 录A 实物图-36
附 录B 程序代码-37
致 谢-41