基于dds的函数信号发生器的设计

本科生毕业设计（论文）

中文题目： 数字式函数信号发生器设计

英文题目： A DESIGN OF FUNCTION SIGNAL GENERATOR BASED ON DDS

院 系：

专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间：

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）

摘 要

直接数字合成是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,随着数字频率集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成技术日益显露出它的优越性。

本文利用直接数字频率合成器(DDS)与单片机控制技术,研制和设计了高频率、高稳定度的函数信号发生器。

在系统总体方案设计中,将DDS信号发生器分成8个模块:键盘模块、单片机模块、显

本科生毕业设计（论文）

中文题目： 数字式函数信号发生器设计

英文题目： A DESIGN OF FUNCTION SIGNAL GENERATOR BASED ON DDS

院 系：

专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间：

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）

摘 要

直接数字合成是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,随着数字频率集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成技术日益显露出它的优越性。

本文利用直接数字频率合成器(DDS)与单片机控制技术,研制和设计了高频率、高稳定度的函数信号发生器。

在系统总体方案设计中,将DDS信号发生器分成8个模块:键盘模块、单片机模块、显

本科生毕业设计（论文）

中文题目： 数字式函数信号发生器设计

英文题目： A DESIGN OF FUNCTION SIGNAL GENERATOR BASED ON DDS

院 系：

专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间：

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）

摘 要

直接数字合成是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,随着数字频率集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成技术日益显露出它的优越性。

本文利用直接数字频率合成器(DDS)与单片机控制技术,研制和设计了高频率、高稳定度的函数信号发生器。

在系统总体方案设计中,将DDS信号发生器分成8个模块:键盘模块、单片机模块、显

编号：

课程设计说明书

题 目： 基于DDS的信号发生器 院 （系）： 信息与通信学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 峰之使者 学 号： 指导教师：

2014年 12 月 21 日

摘 要

随着信息技术的发展，现代电子系统对波形发生器提出了更高的要求。直接数字合成（Direct Digital Synthesize，DDS）是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高，频率变换快等优点。利用键盘输入波形频率，存入单片机，通过单片机控制诺基亚5110液晶屏，让诺基亚5110液晶显示输入频率的大小。再通过单片机控制AD9851，再经过AD9851内部的相位累加器、相位寄存器、正弦查询表、DAC转换器、内部低通滤波器，然后经低通滤波器后，可输出正弦波,外接一个高速比较器，可以输出方波,通过调节一个滑动变阻器，改变方波的占空比，为了克服有线连接繁琐的缺点，利用了无线模块NRF24L

课 程 设 计 任 务 书

课 程 名 称 电子线路课程设计 课程设计题目 函数信号发生器的设计 课程设计的内容及要求：

一、设计说明与技术指标

1．设计能产生正弦波等波形的函数信号发生器， 2．信号频率范围： 1Hz∽100kHz； 3．输出波形要求

① 正弦波 谐波失真度≤2%；

② 方波 上升沿和下降沿时间不得超过200nS，占空比在48%∽50%之间； 4．输出信号幅度范围：0∽20V； 二、设计要求

1．在选择器件时，应考虑成本。

2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 三、实验要求

1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用multisim软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料

1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年 2. 阎石，数字电子技术（第五版）．[M]北京：高等教育出版社，2005. 3. 陈孝彬《555集成电路实用电路集》高等教

学号： 201225180127

中州大学 毕业设计（论文）

题 目：基于单片机的多功能函数信号发生器 学 院: 工程技术学院

专 业：电气自动化 年 级：12级班 级：对口 学生姓名： 王俊

指导教师： 陆程 职称： 讲师 时 间： 2014/11/16

中州大学工程技术学院毕业设计（论文）任务书

课题名称： 基于单片机的多功能函数信号发生器

工程技术 学院 电气自动化 专业 12 级 对口 班 学号： 201225180127 学生： 王俊 指导老师： 陆程

毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法、成果形式，

应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不够可加页）

1.毕业设计题目：基于单片机的多功能函数信号发生器设计 2.毕业设计所需资料及原始数据

( 1 )王世虎，刘明杰，李晓峰.基于C8051F单片机信号发生器设计与应用[J].中

国科技信息,2009 ( 2 )徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M].电子工业出版社,2005 ( 3 )张洪涛,万红,杨

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）

摘 要

波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了波形发生器的发展方向。随着科技的发展，对波形发生器各方面的要求越来越高。近年来,直接数字频率合成器（DDS）由于其具有频率分辨率高、频率变换速度快、相位可连续变化等特点,在数字通信系统中已被广泛采用而成为现代频率合成技术中的佼佼者。现场可编程门阵列（FPGA）设计灵活、速度快，在数字专用集成电路的设计中得到了广泛的应用，由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高波形发生器的性能，降低生产成本。

本文首先介绍了DDS波形发生器的研究背景和DDS的理论。然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程，利用Verilog-HDL硬件描述语言设计DDS波形发生器的各个模块，最后利用Altera的设计工具Quartus II并结合Modelsim软件对波形发生器进行电路设计功能仿真，并对仿真结果进行分析。仿真结果表明，波形发生器可输出正弦波、三角波、方波、锯齿波，并且可通过改变频率控制字和相位控制字的大小来改变输出波形的频率和相位。通过仿真结果表明，本设计

本科学生毕业论文

论文题目：

学 院：

年 级：

专 业：

姓 名：

学 号：

指导教师： 基于FPGA的函数信号发生器的设计与实现 物理科学与技术学院 2008级 应用物理学

2012 年 4 月 28 日

摘要

波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了信号源的发展方向。直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术，其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高函数发生器的性能，降低生产成本。

本文首先介绍了函数波形发生器的研究背景和FPGA的理论。然后详尽地叙述了用FPGA完成信号发生器模块的设计过程，接着分析了整个设计中应处理的问题，根据设计原理就功能上进行了划分，将整个仪器功能划分为控制模块、FPGA器件来实现。最后就这几个部分分别进行了详细阐述。

关键词

EDA；函数信号发生器；FPGA；

Abstract

The waveform generator has become the modern testing,the most widely used on

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）

摘 要

波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了波形发生器的发展方向。随着科技的发展，对波形发生器各方面的要求越来越高。近年来,直接数字频率合成器（DDS）由于其具有频率分辨率高、频率变换速度快、相位可连续变化等特点,在数字通信系统中已被广泛采用而成为现代频率合成技术中的佼佼者。现场可编程门阵列（FPGA）设计灵活、速度快，在数字专用集成电路的设计中得到了广泛的应用，由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高波形发生器的性能，降低生产成本。

本文首先介绍了DDS波形发生器的研究背景和DDS的理论。然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程，利用Verilog-HDL硬件描述语言设计DDS波形发生器的各个模块，最后利用Altera的设计工具Quartus II并结合Modelsim软件对波形发生器进行电路设计功能仿真，并对仿真结果进行分析。仿真结果表明，波形发生器可输出正弦波、三角波、方波、锯齿波，并且可通过改变频率控制字和相位控制字的大小来改变输出波形的频率和相位。通过仿真结果表明，本设计

一、设计要求

设计一个DDS信号发生器，能够产生正弦波或三角波，并且能够在VGA显示器上显示波形和参数。要求用DE2-70开发板完成。 要求：

(1) 用红色显示2个周期波形； (2) 在屏幕下方显示字符库；

二.设计原理

一）DDS原理（以正弦信号为例）

对于正弦信号发生器，它的输出可以用下式来描述：

（１）

其中，SOUT 是指该信号发生器的输出信号波形，fOUT 指输出信号对应的频率。上式的表述对于时间t是连续的，为了用数字逻辑实现该表达式，必须进行离散化处理，用基准时钟clk进行抽样，令正弦信号的相位θ为

Sout?Asin(2?foutt)=Asin(?)

??2?foutt

（２）

在一个clk周期Tclk，相位?的变化量为

（３）

为了对??进行数字量化，把2π切割为2N由此，每份clk周期的相位增量??用量化

???2?foutTclk?2?fout/fclk

值

B??????2N2? （４）

且B??为整数。

f B???out?2