龚光松

(咸宁职业技术学院，湖北 咸宁 437100)

一种基于FPGA的DDS信号发生器的设计*

龚光松

(咸宁职业技术学院，湖北 咸宁 437100)

随着可编程逻辑器件的不断发展，利用DDS技术原理在FPGA平台上开发高性能的多种波形信号发生器与基于DDS芯片的信号发生器相比，具有成本低、在线更新、硬件开发软件化、操作灵活等优点.本文介绍了一种基于FPGA的DDS函数信号发生器设计，实现了输出100Hz～1MHz的正弦波、方波、三角波，频率设置等功能，具有一定的实用价值.

FPGA;DDS;Quartus II 9.0

1 DDS基本原理

DDS技术产生波形的过程是:基于奈奎斯特(Nyquist)抽样定理对需要产生的波形进行采样，经量化后存入存储器(例如，ROM)中作为待产生信号波形的数据表;在需要输出波形时，从数据表中依次读出数据，产生数字化的信号，这个信号再通过D/A转换器和滤波器后就变成了所需的模拟信号波形.如果改变数据表中的内容，就可以得到不同的信号波形.

DDS技术产生波形的原理框图

2 DDS的FPGA实现方案

以FPGA平台为核心，将各波形的幅值/相位量化数据存储在ROM内，按照设定频率，以相应频率控制字DATA为步进，对相位进行累加，以累加相位值作为地址码读取存放在存储器内的波形数据，经D/A转换和幅度控制、滤波即可得到所需波形.系统总体设计方框图如图所示.

DDS实现框图

在FPGA中，地址计数器由地址加法器和并行数据锁存器组成.加法器有两个数据输入端:一个输入端B与数据锁存器的输出相连;另一个输入端为相位增量DATA，又因为DATA是决定DDS输出频率……