石建平

（毕节职业技术学院 贵州 毕节 551700）

SOPC （System on a Programmable Chip，片上可编程系统）[1]是Altera公司提出的一种灵活、高效的SOC解决方案。它将处理器、存储器、I/O接口、LVDS、CDR等系统设计需要的功能模块集成到一个可编程逻辑器件上，构建一个可编程的片上系统。它具有灵活的设计方式，软硬件可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。SOPC的核心器件FPGA已经发展成一种实用技术，让系统设计者把开发新产品的时间和风险降到最小。最重要的是，具有现场可编程性的FPGA延长了产品在市场的存在时间，从而减小了被新一代同类产品淘汰的威胁。本文以全数字频率合成技术——直接数字频率合成技术（DDS）为理论依据，利用先进的片上可编程技术在一块FPGA芯片上实现了DDS IP核功能，并将该DDS IP核与Nios II处理器核以及其它外设封装到一起，做成一个片上系统，大大简化了电路的设计难度。

1 DDS的基本原理

DDS（直接数字频率合成）[2]是把一系列数字形式的信号通过DAC转换成模拟量形式的信号的合成技术。图1是DDS的原理框图。

图1 DDS原理框图Fig.1 Principle block diagram of DDS

图中参考时钟由一个高稳定的晶体振荡器产生，来同步整个频率合成器的各个组成部分。相位累加器包含一个加法器和一个相位寄存器，每来一个时钟脉冲，加法器就将频率控制字与相位寄存器中的数据相加。相位寄存器可以将加法器在上一个时钟作用后产生的新相位数据反馈到加法器的输入端，使加法器在下一个时钟的作用下继续将相位数据与频率控制字相加。……