基于FPGA的直接数字频率合成器设计

采用的芯片为公司的。

该实验系统具有多种工作模式，选用带有转换和低通滤波电路模式，此电路结构有较强的功能，主要用于目标器件与外界电路的接口设计实验。

主要含以大模块普通内部逻辑设计模块。

在图的左下角。

个键控信号以高低电平方式向目标芯片输入。

此电路结构可完成许多常规的实验项目。

接口。

在图左上角，此接口对应于主板上，有个脚的座，在上面可以插，也可插仅系统包含此接口例如等。

此脚座的各引脚与目标器件的连接方式示于图上，是用标准引脚名标注的，如第脚第脚控制为等等。

注意，的使能由主系统左边的拨码开关控制。

但对于不同的或，其各引脚的功能定义不尽致。

视频接口。

两个键盘接口。

注意，对于系统，只有个，连接方式是下方的口。

转换接口。

转换接口。

接口。

单片机接口。

通信接口。

注意，结构图中并不是所有电路模块都可以同时使用，这是因为各模块与目标器件的接口有重合。

当使用时，数码管共各数码管不能同时使用，这时，如果有必要使用更多的显示，必须使用以下介绍的扫描显示电路。

但可以与转换同时使用，尽管他们的数据口是重合的。

这时如果希望将中的数据输入中，可设定目标器件的端口为高阻态而如果希望用目标器件直接控制器件，可通过拨码开关禁止。

数据口能与同时使用，但不能与同时使用，这时可以使用以下介绍的接口。

不能与同时使用，由于他们有部分端口重合，若使用，必须禁止，而当使用时，应该禁止，如果希望和同时使用以实现诸如高速采样方面的功能，必须使用含有高速器件的适配板，如等型号的适配板。

不能与同时使用，因为在端口上，两者重合。

该模式下的电路连接图如图所示。

目标芯片拨码开关滤波使能比较器使能使能转换结束使能拨码使能，即它们的接地拨码输出滤波使能拨码使能，默认关闭，见左图拨码转换结束使能，见左图拨码应用使能，见下图拨码数码管显示开关，默认打开拨码默认关闭向上拨，由厂家通知升级视频接口下接口上接口注意，同时是键的信号线使能拨码拨码拨码使能即将接地，拨码滤波即连接滤波电容滤波连接与拨码比较器即实验电路结构图扬声器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器译码器键键键键键键键键图实验电路结构图演示程序及软件仿真演示程序为位频率字输入，采样点个，位输出通过转换和低通滤波之后采用示波器观察正弦波形，位频率字通过键以进制的形式输入，由于以及低通滤波电路已经在实验开发系统的内部连线，只需要打开转化的电源，将示波器输入端接在转换器的输出端即可。

下面为演示程序的后，运行仿真器，观察波形图。

图数字频率输出的仿真结果图中锁定引脚从波形仿真图中看到，当输入频率字为二进制时，输出数字频率是按照正弦查找表中的数字变化，验证频率合成器的理论设计是正确的，下面将程序下载到器件中，通过实际电路进行验证。

选择菜单中的选项，在菜单的选项选择计算机的并口下载方式，是混合电压的意思，主要是对的各类芯片电压如的都能由此下载。

完成下载配置后，单击按钮，向芯片下载配置文件，如果连线无误，出现如图的提示窗口，表明下载成功。

下载后，打开系统左上侧的开关输出需要，将示波器的探头接于系统左下角的两个挂钩处，最右侧的时钟选择，用短路帽接插处，选择模式。

由输出与频率控制字关系，调整时钟频率及频率控制字理论上即可输出任意频率的波形。

本次设计频率控制字最大可为，当时钟频率为时，最大即可产生频率为的输出，且不失真。

当输入时钟频率小至时，可从示波器中观察到相位累加时变换的台阶。

因此，设计是符合要求的。

本仿真实验过程中，由于采用了个采样点，及实验开发系统上的转换芯片的输入只有位，且最高转换速度只有，为了避免波形失真及根据实际需要，可采用个采样点或更高，转换芯片可采用更高位数如公司的，能够产生失真较小及频率更高的输出波形。

图芯片编程下载窗口窗口总结本设计研究了有关利用实现的方法，综合运用了电子领域的多方面知识主要内容如下进步熟悉了硬件描述语言的语句与语法规则及应用，掌握了宏函数的自定义及编辑。

利用软件在芯片上进行了逻辑综合仿真和硬件实现，证实了设计的正确性和可行性。

通过对有关现有技术的大量文献的学习，打下了设计的理论基础，根据理论研究，确定了的设计目标，以上的宏函数进行了累加器的设计，得到了预期的结果。

掌握低通滤波器的实现方法和模拟低通电路器件参数的计算，根据工程需要选择合适的转换器件并了解到了其具体使用方法。

进步锻炼了对实验数据进行分析及解决实际问题的能力。

本设计的不足之处及以后的研究方向本设计中没有深入地分析输出频率和幅度的关系，所以本设计还不完整，有关的理论研究和工程技术可以说已经成熟了，但是正确地去理解现有的理论和技术而且导入到实践上也是个大的课题，这些都是需要进步完成的工作。

谢辞首先衷心感谢我的指导教师章平副教授。

章老师以其严谨的治学态度深深地影响着我。

他深厚的理论功底和丰富的实践经验对我课题的完成起到了至关重要的作用，同时对我今后进步地学习和工作来说，这也是笔难得的财富。

在此，特向章老师致以深深的敬意和由衷的感谢，感谢学院的老师和领导，正是你们的辛勤耕耘，使我们的基础知识又次得到了巩固，使理论能与实践相结合，不仅完成了学