基于FPGA和DDS的數控信號源的設計與實(shí)現
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
2．3 地址信號發(fā)生器的設計
考慮到ROM的結構和每周期采樣點(diǎn)數相同的需要，設計的地址信號發(fā)生器需要在提供ROM尋址的同時(shí)完成波形選擇的功能。當波形選擇鍵“wave”按下時(shí)，完成波形種類(lèi)選擇功能。波形種類(lèi)轉換采樣狀態(tài)機來(lái)完成，其狀態(tài)圖如圖5所示。圖中共有4種狀態(tài)S00，S0，S1，S2。當復位信號有效時(shí)為S00狀態(tài)，此時(shí)輸出正弦波，否則每當按下“wave”鍵就從當前狀態(tài)轉換到下一狀態(tài)。狀態(tài)S0輸出正弦波，狀態(tài)S1輸出方波，狀態(tài)S2輸出三角波。當“wave”鍵沒(méi)有按下，且相位累加器溢出時(shí)，地址信號發(fā)生器就是一個(gè)N進(jìn)制的計數器，使ROM表順序地讀出當前波形數據。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/177446.htm
2．4 外圍電路的實(shí)現
外圍電路包括幅度控制、顯示以及輸入模塊等部分。
幅度控制通過(guò)調節比例放大電路來(lái)實(shí)現。顯示模塊由LED數碼管和指示燈組成，其中8位數碼顯示頻率，指示燈顯示波形種類(lèi)。用動(dòng)態(tài)掃描方式依次點(diǎn)亮8位數碼管。
輸入模塊用于輸出波形選擇和波形頻率設置，均由4×4鍵盤(pán)完成。波形選擇只用一個(gè)按鍵完成，按下后循環(huán)選擇“正弦波→方波→三角波→正弦波”，同時(shí)輸出相應波形種類(lèi)指示燈信號。
根據系統中DDS結構，輸出波形的頻率為
式(1)中，fclk為系統時(shí)鐘頻率；Fword為頻率控制字；Mode為相位累計器的模，N為每種波形數據的字長(cháng)。由于fclk，Mode，N均為定值，所以輸出頻率與相位控制是比例關(guān)系，可用一個(gè)乘法器來(lái)實(shí)現。文中取fclk=50 MHz，Mode=5×107，N=32，則f0=Fword／32，輸出波形頻率精度為0．03 Hz。根據采樣定理，輸出頻率f0最高為fclk的1／2，但是實(shí)際上f0低于fclk的40％時(shí)，輸出波形的穩定性才比較好。
鍵盤(pán)電路如圖6所示，由鍵盤(pán)、鍵盤(pán)控制和按鍵處理3部分組成。鍵盤(pán)控制完成鍵掃、按鍵去抖和按鍵標志產(chǎn)生功能。按鍵處理部分對數字鍵和功能鍵的處理。頻率設置時(shí)，輸入的數字作為波形的輸出頻率，并轉換成對應的頻率控制字送入DDS模塊。設置頻率的同時(shí)，輸入的設置值送入顯示模塊顯示。
按鍵說(shuō)明：“←”鍵表示刪除最后一位輸入的數字，“esc”鍵表示放棄當前輸入的數字，“#”鍵表示確定輸入，“wave”鍵表示波形種類(lèi)選擇，“reset”鍵為復位鍵，“clear”鍵為清零鍵。輸出頻率設置操作為從鍵盤(pán)輸入需要輸出的頻率值，最后按下確認鍵“#”即可。
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