項目編號：E224

文件大?。?34K

源碼說明：帶中文注釋

開發(fā)環(huán)境：.v

目錄結(jié)構(gòu)

-hdk

--Gerber_PCB.zip PCB制版文件

--Schematic.pdf 原理圖

-math

--text.m 波形生成測試

--wave.m 波形生成腳本

-rtl 主要的hdl文件

-gw_dds.rar 高云ide(gowin)的工程文件

介紹

本項目以高云FPGA（GW1N-LV1）作為控制核心，外圍搭建DAC、按鍵等電路，實(shí)現(xiàn)雙通道DDS信號發(fā)生器。通過按鍵和撥碼開關(guān)，可以獨(dú)立調(diào)整每個通道的波形、頻率、相位。通過電位器，可以調(diào)整每個通道最終輸出波形的幅值。

技術(shù)指標(biāo)

通道數(shù)：2 調(diào)制方式：DDS 波形類型：正弦波，方波，三角波，鋸齒波 頻率范圍：1-65535Hz 頻率步進(jìn)：1Hz 相位范圍：0-360度 相位步進(jìn)：360/(2^8)度 輸出幅值：0-3.3V 輸出阻抗：50ohm

總體結(jié)構(gòu)

本項目使用GW1N-LV1輸出雙通道DDS波形信號，模擬部分對信號進(jìn)行濾波、幅度調(diào)節(jié)、輸出緩沖。  

原理分析

(1)邏輯部分

1.信號發(fā)生器每個通道使用了4KB的ROM作為波形存儲器。

其中，每種波形（正弦波、方波、三角波、鋸齒波）的一個周期的幅值信息占用1024字節(jié)，4種波形占用4096字節(jié)。 輸出波形，首先需要根據(jù)波形種類確定基地址；其次，頻率寄存器決定了偏移量自增的速度；相位寄存器決定了兩個通道偏移量的差值；最后，基地址與偏移量相加，得到ROM中當(dāng)前時刻波形輸出的電壓值。

2.波形參數(shù)是通過外部按鍵和撥碼開關(guān)來設(shè)置的。

8位的撥碼開關(guān)是主要數(shù)據(jù)的輸入接口，用于頻率和相位具體參數(shù)的設(shè)定，數(shù)據(jù)范圍是0x00-0xFF。頻率輸入按鍵分高位按鍵和低位按鍵，按下高位按鍵表示8位撥碼開關(guān)的數(shù)據(jù)寫入頻率寄存器的高8位，按下低位按鍵表示8位撥碼開關(guān)的數(shù)據(jù)寫入頻率寄存器的低8位，高低8位寄存器共16位，可以實(shí)現(xiàn)頻率從1Hz到65535Hz的調(diào)整。 相位輸入按鍵只有一個，相位的表示方式是將360度分割成256份，通過8位撥碼開關(guān)設(shè)置當(dāng)前波形的相位值。 Wave按鍵的作用是切換波形，按下按鍵，波形會以空閑、正弦波、方波、三角波、鋸齒波的順序循環(huán)切換。CH端口連接的是撥動開關(guān)，其高低電平指示頻率、相位、Wave按鍵按下后，參數(shù)應(yīng)當(dāng)寫入哪一個通道。

3.計數(shù)型按鍵消抖模塊。

很多MCU的軟件消抖邏輯是：采樣到電平變化后，隔一小段時間再采樣一次，如果兩次電平相同則認(rèn)為按鍵穩(wěn)定。這種方法適用于通用處理器，但是放硬件邏輯上不太合適。 本項目設(shè)計了一個計數(shù)型消抖模塊。定義一個位寬為[n:0]的計數(shù)器，n的大小決定了消抖的程度，應(yīng)根據(jù)按鍵的特性來選擇，太大會導(dǎo)致反應(yīng)遲緩，太小則不足以消抖。 按鍵的高低電平?jīng)Q定了計數(shù)器在每個時鐘周期是數(shù)值+1還是-1，計數(shù)器的最高位作為消抖后的輸出。當(dāng)計數(shù)器為全0，則停止-1；當(dāng)計數(shù)器為全1，則停止+1。按鍵抖動會被計數(shù)器的計數(shù)過程消除，最高位01變換的分界點(diǎn)是計數(shù)器的中間值。

(2)模擬部分

波形信號是以8位并行的方式從FPGA輸出，然后進(jìn)入8位的R2R電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的信號是0~3.3V的高輸出阻抗模擬電壓信號，需要進(jìn)入運(yùn)放和電位器進(jìn)行幅值調(diào)整和輸出緩沖。

文件列表：

目錄│文件列表:

 └ gowin_dds

    │ gw_dds.rar

    ├ hdk

    │  │ .keep

    │  │ Gerber_PCB.zip

    │  │ PCB.pdf

    │  └ Schematic.pdf

    ├ math

    │  │ test.m

    │  │ test.txt

    │  │ wave.m

    │  └ wave.txt

    └ rtl

       │ .keep

       │ dds.v

       │ key_control.v

       │ key_filter.v

       └ top.v