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DDS实现原理
DDS整体设计框图
Quartus II 仿真
modelsim仿真
顶层代码
DDS实现原理
DDS(Direct Digital Frequency Synthesizer)直接数字频率合成器,也可叫DDFS。
DDS是从相位的概念直接合成所需波形的一种频率合成技术。 不仅可以产生不同频率的正弦波,而且可以控制波形的初始相位。 主要构成： 内部：相位累加器，正弦查找表 外围：DAC，LPF(低通滤波器) 工作过程 1、将存于ROM中的数字波形，经DAC，形成模拟量波形。 2、改变寻址的步长来改变输出信号的频率。 步长即为对数字波形查表的相位增量。由累加器对相位增量进行累加,累加器的值作为查表地址。 3、DAC输出的阶梯形波形,经低通滤波，成为模拟波形。
DDS整体设计框图Quartus II 仿真
modelsim仿真图
顶层代码
（代码较长，完整工程免费获取请关注公众号：FPGA设计苑）
module DDS(
clk, //时钟输入
dds_data_out, //DDS数据输出
set_waveform, //设置输出的波形
set_f, //设置频率
set_a, //设置幅值
set_p //设置频率
);
input clk;
input [1:0] set_waveform;
input [20:0] set_f;
input [4:0] set_a;
input [8:0] set_p;
output [9:0] dds_data_out;
wire clk;
wire [1:0] set_waveform;
wire [20:0] set_f;
wire [4:0] set_a;
wire [9:0] set_p;
wire [9:0] dds_data_out;
/**************连接线***************/
wire [31:0] f32_bus;//AC频率控制字输入
wire [31:0] reg32_out;//32位寄存器输出
wire [31:0] reg32_in;//32位寄存器输入
wire [8:0] reg10_in;
wire [8:0] reg10_out_address;
/**************缓存寄存器******************/
wire [9:0] sin_data;
wire [9:0] tri_data;
wire [9:0] squ_data;
//wire [9:0] saw_data;
reg [9:0] dds_data_reg;
reg [20:0] set_f_reg;
/***********************************/
assign f32_bus[31:21]=11'b000_0000_0000;//初始化,高位置低
assign f32_bus[20:0]=set_f_reg; //低位可以设置DDS的输出频率
/*********************元件例化************************************/
adder_32 u1(.data1(f32_bus),.data2(reg32_out),.sum(reg32_in));
reg32 u2(.clk(clk),.data_in(reg32_in),.data_out(reg32_out));
adder_10 u7(.data1(set_p),.data2(reg32_out[31:23]),.sum(reg10_in));
reg_10 u8(.clk(clk),.data_in(reg10_in),.data_out(reg10_out_address));
/*****************波形选择*******************************************/
sin_rom u3(.address(reg10_out_address),.clock(clk),.q(sin_data));//正弦
tri_rom u4(.address(reg10_out_address),.clock(clk),.q(tri_data));
squ_rom u5(.address(reg10_out_address),.clock(clk),.q(squ_data));
// saw_rom u6(.address(reg10_out_address),.clock(clk),.q(saw_data));
/***********************设置波形和设置频率***************************/
always @(set_waveform,sin_data,tri_data,squ_data)
begin
case (set_waveform)
2'b00://正弦波
begin
dds_data_reg<=sin_data;
set_f_reg<=set_f;//设置范围为100Hz到20KHz
end
2'b01://三角波
begin
dds_data_reg<=tri_data;
set_f_reg<=set_f;//设置范围为100Hz到20KHz
end
2'b10:
begin
dds_data_reg<=squ_data;//方波
set_f_reg<=set_f;//设置范围为100Hz到20KHz
end
default:
begin
dds_data_reg<=sin_data;//正弦波
set_f_reg<=set_f;//设置范围为100Hz到20KHz
end
endcase;
end
/***********************设置电压幅值***************************/
assign dds_data_out=dds_data_reg*set_a/10;//设置电压幅值
endmodule
参考文章
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