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查找波形存储器中相对应单元的电压幅值

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分类:德泽网/贸易金融/

  摘 要:为了比较DSP和SOPC技术在电子设计领域的应用,采用泰勒展开法和DDFS技术,分别给出设计方案的硬件电路结构和软件流程图,并通过集成开发环境CCS和DE2开发板实现正弦信号发生器。

  数字信号发生器是在电子电路设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中应用很多的一种信号发生装置和信号源。

  若选用通常的DDS 芯片来实现低频正弦信号发生器,往往需要外部微处理器,电路较为复杂。

  硬件结构框图如图1所示。

  串行输入接口电路负责将用户输入的16 位串行频率控制字转化为并行数据, 并传送给相位累加器,控制相位生成的速度;然后,相位累加器把21 位累加和的高9 位作为有效数据传送给正弦波发生器;正弦波发生器把这9 位数据的最高位作为符号位,次最高位作为象限位,低7 位作为正弦搜索表的查表地址,以生成4 象限的波形样值数据;最后,波形数据传送到一个8 位的数模转换器, 形成正弦脉冲波,经过一个低通滤波器平滑波形后输出。

  将相位寄存器的输出与相位控制字相加得到的数据作为一个地址对正弦查询表进行寻址,查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度信号驱动DAC 做D/ A 转换,输出模拟信号;低通滤波器平滑,输出频谱纯净的正弦波信号。

  DDS信号发生器,主要由相位累加器、相位寄存器、波形存储器、D/A转换器和模拟低通滤波器组成如图1所示。fR为参考时钟,K为输入频率控制字,其值与输出频率相对应,因此,控制输入控制字K,就能有效控制输出频率值。

  相位累加器输出高位数据作为波形存储器的相位抽样地址值,查找波形存储器中相对应单元的电压幅值,得到波形二进制编码,实现相位到电压幅值的转变。

  式中,K为频率控制字;fR为参考时钟,N为累加器的位宽值。

  该器件采用逻辑阵列模块(LAB)和查找表(LUT)结构,内核采用1.5 V电压供电,是低功耗元件。

  相位累加器与相位寄存器主要完成累加,实现输出波形频率可调功能。

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