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基于FPGA的数字信号发生器设计

  • 商品编号:fpga034
  • 货  号:fpga034
  • 品  牌:jgyc
  • 论文字数: 12525
  • 市场价: ¥300.00
  • 销售价: ¥200.00
  • 节省: ¥100.00

以下是介绍(不过多网上展示为了防止查重),如需要完整的请联系客服qq购买.提示:本资料已审核通过,内容严格保密,格式标准,质量保证,软件类的包调试成功. 需要这份设计请添加QQ303563675.团购或代理了解

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摘要

在现代的测试领域中函数信号发生器是最为广泛应用的科学仪器之一,代表着信号源的发展方向,随着现场可编程门阵列(FPGA)技术的发展以及直接数字频率合成(DDS)技术的日渐成熟,为这类函数信号发生器提供了理论依据和技术支持,极大的提高函数信号发生器的性能,降低了成本。

本文首先介绍了函数信号发生器的发展背景和研究意义,然后介绍函数信号发生器有哪些设计法案并进行法案的比较,接着介绍FPGA的开发环境,最后详细说明函数信号发生器的现实过程和测试的结果。

在实现过程中,本设计选用的Altera公司的EP3C25Q240C8N芯片作为为信号发生器的主芯片。并在Quartus II 中运用verilog-HDL 语言实现,论文最后给出系统的输出结果,能输出步进为1Hz,频率范围从10Hz100KHz的正弦波、余弦波、三角波、方波和PWM信号五种波形,其幅度范围是+10V~-10V

关键词      函数信号发生器;FPGA;直接数字合成

目录

摘要................................................................................ I

Abstract........................................................................... II

前言............................................................................... 1

第一章 函数信号发生器的设计方案.................................................... 2

1.1 概述.................................................................. 2

1.2 系统方案比较和选择............................................................. 2

1.2.1 系统的需求分析...................................................... 2

1.2.2 系统的方案论证.............................................................. 2

1.3 系统的主要完成的功能............................................................. 4

1.4 系统的主要芯片介绍.............................................................. 4

1.4.1 Cyclone III系列芯片简介.................................................. 4

1.4.2 EP3C25Q240C8N简介...................................................... 5

1.4.3 LM324简介............................................................ 5

1.5 本章小结........................................................... 6

第二章 系统的硬件设计............................................................. 7

2.1 FPGA及其开发环境的介绍....................................................... 7

2.2 DDS的设计................................................................ 8

2.3 LCD显示电路的设计................................................................. 10

2.3.1 LCD概述.................................................................... 10

2.3.2 LCD显示的实现............................................................ 10

2.4 数模转换模块电路设计....................................................... 11

2.4.1 数模转换概述................................ 11

2.4.2 数模转换器的实现.......................................................... 11

2.5 输出电路的设计............................................................... 12

2.5.1 低通滤波电路的设计......................................................... 12

2.5.2 输出放大电路的设计.................................................... 12

2.6 按键控制模块的设计......................................................... 13

2.6.1 按键电路的设计......................................................... 13

2.6.2 按键功能说明......................................................... 14

2.7本章小结................................................................... 14

第三章 系统的软件设计................................................................ 15

3.1 系统软件设计概述.................................................................... 15

3.2 按键驱动模块程序设计....................................................... 16

3.3 波形产生模块.............................................................. 18

3.3.1 正弦波模块............................................................ 18

3.3.2 三角波模块........................................................ 20

3.3.3 方波模块............................................................... 20

3.4 本章小结......................................................................... 21

第四章 系统的测试与分析............................................................ 22

4.1 FPGA核心板原理图和PCB设计................................................... 22

4.1.1 时钟电路............................................................. 22

4.1.2 电源电路.............................................................. 23

4.1.3 复位电路............................................................. 24

4.1.4 配置电路................................................................ 24

4.1.5 最小系统总体电路原理图设计............................................. 25

4.2 系统的组成.................................................................. 27

4.2.1 系统的硬件组成.............................................................. 27

4.2.2 系统的连接图............................................................. 27

4.3 系统的测试方法和步................................................. 28

4.3.1 测试需要准备的步骤....................................................... 28

4.3.2 正弦波信号的测试与分析.................................................. 28

4.3.3 三角波信号的测试与分析................................................ 30

4.4 测试结果.................................................................... 32

4.4.1 测试完成的功能............................................................ 32

4.4.2 误差分析与改进方法....................................................... 32

4.5 本章小结.................................................................. 33

第五章 总结.......................................................................... 34

参考文献.......................................................................... 35

致谢...................................................................................... 36

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