基于SOPC的DDS函数信号发生器的设计
发布时间：2021-12-23 22:20
DDS是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术,标志着第三代频率合成技术的出现。课题研究了采用SOPC方案设计DDS函数信号发生器。频率合成采用DDS技术,利用DSP Builder建立正弦波、方波、锯齿波、三角波、调幅波、调频波、调相波、二进制幅移键控波、二进制频移键控波和二进制相移键控波的DDS模型,采用Signal Compiler工具生成VHDL文件,在QuartusⅡ工程中生成一个可调用的DDS元件。在QuartusⅡ工程中,将DDS元件、NiosⅡ软核处理器和PLL电路设为工程的顶层实体,设置FPGA的型号后重新编译工程,生成FPGA硬件的配置文件,完成FPGA硬件电路的设计。FPGA的硬件电路和FPGA外围的Flash电路、SDRAM电路、DAC电路、LPF电路、功率放大电路、LCD显示电路、键盘电路、配置电路、时钟电路、复位电路和电源电路构成DDS函数信号发生器的硬件电路。软件的开发利用NiosⅡ IDE平台,采用C语言编程。程序编译、调试／运行成功后,使用Flash Programmer编程将FPGA的硬件配置文件下载到EPCS配置芯片,软件的可执行文件...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 频率合成技术的发展及现状
1.1.2 函数信号发生器的发展及现状
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究的内容
1.4 课题研究的意义
1.5 本文的结构
第二章 DDS函数信号发生器的整体设计
2.1 DDS函数信号发生器的功能及指标
2.2 设计方案的论证与选择
2.3 SOPC技术
2.3.1 NiosⅡ软核处理器
2.3.2 Avalon总线
2.3.3 NiosⅡ的外围设备
2.3.4 SOPC系统的开发流程
2.4 DDS函数信号发生器的组成框图
第三章 DDS模型的建立及仿真
3.1 DDS的基本原理及特点
3.1.1 DDS的基本原理
3.1.2 DDS的特点
3.2 正弦波的DDS子模型的建立及仿真
3.3 常用波的DDS子模型的建立及仿真
3.4 模拟调制波的DDS子模型的建立及仿真
3.5 数字调制波的DDS子模型的建立及仿真
3.6 DDS函数信号发生器的DDS模型的建立及仿真
第四章 DDS函数信号发生器的硬件设计
4.1 DDS函数信号发生器的硬件电路框图
4.2 FPGA硬件电路的设计
4.2.1 NiosⅡ软核处理器
4.2.2 DDS电路
4.2.3 PLL电路
4.2.4 生成FPGA硬件电路的配置文件
4.3 FPGA外围电路的设计
4.3.1 Flash电路
4.3.2 SDRAM电路
4.3.3 DAC电路
4.3.4 LPF电路
4.3.5 功率放大电路
4.3.6 键盘电路
4.3.7 LCD显示电路
4.3.8 时钟电路
4.3.9 配置电路
4.3.10 复位电路
4.3.11 电源电路
第五章 DDS函数信号发生器的软件设计
5.1 HAL系统库
5.1.1 HAL系统库的结构
5.1.2 使用HAL开发应用程序
5.2 程序设计
5.2.1 主程序
5.2.2 DDS参数发送子程序
5.2.3 按键处理子程序
5.2.4 LCD显示子程序
第六章 系统验证与误差分析
6.1 系统验证
6.2 误差分析
第七章 总结与展望
参考文献
附录
附录1 FPGA硬件电路图
附录2 主程序
附录3 DDS参数发送子程序
附录4 按键处理子程序
附录5 LCD显示子程序
附录6 系统头文件程序
致谢
攻读学位期间主要的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]NAT9914的设计及其GPIB接口板的实现[J]. 王军锋,杨景常,康丽奎,黄亮. 西华大学学报(自然科学版). 2010(03)
[2]基于FPGA的双DDS任意波发生器设计与杂散噪声抑制方法[J]. 邓耀华,吴黎明,张力锴,李业华. 仪器仪表学报. 2009(11)
[3]基于FPGA的可重构智能仪器设计[J]. 王广昊,肖明清,高成金. 微计算机信息. 2009(29)
[4]基于DDS技术的程控双通道正弦PWM脉冲源[J]. 周文利,胡自洁. 仪表技术与传感器. 2009(09)
[5]基于FPGA的DDS信号发生器设计[J]. 高士友,胡学深,杜兴莉,刘桥. 现代电子技术. 2009(16)
[6]基于FPGA的直接数字频率合成器的设计[J]. 葛磊,夏标. 电子元器件应用. 2009(07)
[7]基于FPGA的直接数字频率合成器的设计[J]. 葛磊,夏标. 电子元器件应用. 2009 (07)
[8]频率合成技术发展浅析[J]. 王兵. 电子信息对抗技术. 2009(03)
[9]基于DSP Builder的通用调制信号发生器设计[J]. 雷国伟,林兴元,舒强,黄宏纬,游荣义. 电视技术. 2009(02)
[10]基于DDS技术的数字移相正弦信号发生器的CPLD设计与仿真[J]. 雷能芳,苏变玲. 科学技术与工程. 2009(04)
硕士论文
[1]基于DDS的信号产生技术研究[D]. 王晨.西安电子科技大学 2010
[2]基于SOPC的多种波形发生器的研究[D]. 梁宁利.南昌大学 2009
[3]基于LabVIEW和SOPC的智能型函数发生器的研究与设计[D]. 牟涛.西华大学 2009
[4]基于FPGA函数信号发生器的设计与实现[D]. 黄振华.江苏大学 2009
[5]基于SOPC的任意波形发生器的设计与实现[D]. 刘金华.哈尔滨工程大学 2009
[6]基于SOPC的可重构DDS信号发生器的设计与实现[D]. 王书勋.华北电力大学（北京） 2008
[7]基于Nios Ⅱ软核处理器的信号发生器[D]. 王峰.哈尔滨理工大学 2007
[8]直接数字频率合成器的设计[D]. 吴曙荣.西安电子科技大学 2006
本文编号：3549298
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 频率合成技术的发展及现状
1.1.2 函数信号发生器的发展及现状
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究的内容
1.4 课题研究的意义
1.5 本文的结构
第二章 DDS函数信号发生器的整体设计
2.1 DDS函数信号发生器的功能及指标
2.2 设计方案的论证与选择
2.3 SOPC技术
2.3.1 NiosⅡ软核处理器
2.3.2 Avalon总线
2.3.3 NiosⅡ的外围设备
2.3.4 SOPC系统的开发流程
2.4 DDS函数信号发生器的组成框图
第三章 DDS模型的建立及仿真
3.1 DDS的基本原理及特点
3.1.1 DDS的基本原理
3.1.2 DDS的特点
3.2 正弦波的DDS子模型的建立及仿真
3.3 常用波的DDS子模型的建立及仿真
3.4 模拟调制波的DDS子模型的建立及仿真
3.5 数字调制波的DDS子模型的建立及仿真
3.6 DDS函数信号发生器的DDS模型的建立及仿真
第四章 DDS函数信号发生器的硬件设计
4.1 DDS函数信号发生器的硬件电路框图
4.2 FPGA硬件电路的设计
4.2.1 NiosⅡ软核处理器
4.2.2 DDS电路
4.2.3 PLL电路
4.2.4 生成FPGA硬件电路的配置文件
4.3 FPGA外围电路的设计
4.3.1 Flash电路
4.3.2 SDRAM电路
4.3.3 DAC电路
4.3.4 LPF电路
4.3.5 功率放大电路
4.3.6 键盘电路
4.3.7 LCD显示电路
4.3.8 时钟电路
4.3.9 配置电路
4.3.10 复位电路
4.3.11 电源电路
第五章 DDS函数信号发生器的软件设计
5.1 HAL系统库
5.1.1 HAL系统库的结构
5.1.2 使用HAL开发应用程序
5.2 程序设计
5.2.1 主程序
5.2.2 DDS参数发送子程序
5.2.3 按键处理子程序
5.2.4 LCD显示子程序
第六章 系统验证与误差分析
6.1 系统验证
6.2 误差分析
第七章 总结与展望
参考文献
附录
附录1 FPGA硬件电路图
附录2 主程序
附录3 DDS参数发送子程序
附录4 按键处理子程序
附录5 LCD显示子程序
附录6 系统头文件程序
致谢
攻读学位期间主要的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]NAT9914的设计及其GPIB接口板的实现[J]. 王军锋,杨景常,康丽奎,黄亮. 西华大学学报(自然科学版). 2010(03)
[2]基于FPGA的双DDS任意波发生器设计与杂散噪声抑制方法[J]. 邓耀华,吴黎明,张力锴,李业华. 仪器仪表学报. 2009(11)
[3]基于FPGA的可重构智能仪器设计[J]. 王广昊,肖明清,高成金. 微计算机信息. 2009(29)
[4]基于DDS技术的程控双通道正弦PWM脉冲源[J]. 周文利,胡自洁. 仪表技术与传感器. 2009(09)
[5]基于FPGA的DDS信号发生器设计[J]. 高士友,胡学深,杜兴莉,刘桥. 现代电子技术. 2009(16)
[6]基于FPGA的直接数字频率合成器的设计[J]. 葛磊,夏标. 电子元器件应用. 2009(07)
[7]基于FPGA的直接数字频率合成器的设计[J]. 葛磊,夏标. 电子元器件应用. 2009 (07)
[8]频率合成技术发展浅析[J]. 王兵. 电子信息对抗技术. 2009(03)
[9]基于DSP Builder的通用调制信号发生器设计[J]. 雷国伟,林兴元,舒强,黄宏纬,游荣义. 电视技术. 2009(02)
[10]基于DDS技术的数字移相正弦信号发生器的CPLD设计与仿真[J]. 雷能芳,苏变玲. 科学技术与工程. 2009(04)
硕士论文
[1]基于DDS的信号产生技术研究[D]. 王晨.西安电子科技大学 2010
[2]基于SOPC的多种波形发生器的研究[D]. 梁宁利.南昌大学 2009
[3]基于LabVIEW和SOPC的智能型函数发生器的研究与设计[D]. 牟涛.西华大学 2009
[4]基于FPGA函数信号发生器的设计与实现[D]. 黄振华.江苏大学 2009
[5]基于SOPC的任意波形发生器的设计与实现[D]. 刘金华.哈尔滨工程大学 2009
[6]基于SOPC的可重构DDS信号发生器的设计与实现[D]. 王书勋.华北电力大学（北京） 2008
[7]基于Nios Ⅱ软核处理器的信号发生器[D]. 王峰.哈尔滨理工大学 2007
[8]直接数字频率合成器的设计[D]. 吴曙荣.西安电子科技大学 2006
本文编号：3549298
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3549298.html
