设计DDS的核心就是调用IP ROM,vivado调用ROM的方法和ISE相类似,都是加载.coe文件,我这里特地做笔记,以防忘记。
这是DDS的原理图,DDS并没有像它的名字一样说的那么玄乎,它的核心便是控制频率的fword字输入,和相位字pword输入,最后调用IP核查找表即可,代码也十分简单,下面给出DDS design代码。
DDS_design
使用vivado调用IP核ROM教程如下
点击IP catalog
选择block memory,然后双击
将show disabled ports 选项勾选掉
输入ROM名,我这里为了演示重新配置一个方波ROM,命名为square_rom
这里选择single ports ROM
按如上图所示勾选参数,port width是数据宽度,我们根据代码要求设置为10位,
port width是数据深度,即有多少个这样的数据,我打开生成的square.coe文件可以清楚的看到一共有4096这样的数据。
always enable是ROM一直处于工作宏笑脊状态,不需要使能信号。
这里是加载.coe文件,勾选load init file 然后点击browse将刚才生成的square.coe文件加载到ROM中,最后点击OK。
选择generate生成IP核
打开如图所示文件,
将生成的IP核实例化,即可
最后编写测试文件进行测试
最后右键点击da_data选择wave style选择analog,将会看到模拟波形,但是有时候还是需要设置一下模拟波形的显升颂示,同样右键点击da_data选择wave style选择analog setting,选择如蔽渗下图所示参数。
最后便大功告成,即可得打方波的波形图
大家还可以按照这种方法将其他两种波形都做出来。
1、理论知识实现方法:将数字量转换为模拟量,根据输出数字量的大小转换为模拟量以实现信号幅值的变化。
具体思路:提前声明一个ROM IP核,将正弦波、三角板、方波和锯齿波的数字量写入进去,或者也可以自己用Verilog写一个ROM,ROM作为只读的一个存储器,在声明的时候需要提前将数据写入到ROM中,然后给定其一个地址,便会输出该地址所对应的数据以实现信号波形的输出。
根据思路进行举例说明:
若要实现一个正弦波的输出,提前将ROM的深度定义为1024,宽度定义桥郑岁为10位宽。则ROM中有1024个数据,每个数据的位宽为10位二进制,这1024个数据代表了一个正弦波。
由于位宽为10位,则输出幅值的最大值为2^10-1=1023,最小为0,具体如下图
同理可以实现三角波、方波、锯齿波。
2、具体实践
目标:用Vivado中的ROM IP核,实现正弦波、三角波、方波、锯齿波的输出。
第一步 生成波形数据
可以使用mif精灵,或者matlab生成一个coe文丛桐件,文件内容格式具体如下图:
第二步 定义ROM IP核
定义一个但端口的ROM IP核,一个波形深度为1024,则存放四个波形的深度需要4096,对应的地址位为12位。
然后将第一步生成的coe文件写入ROM中。
第三步 编写源文件代码并调用IP核
具体源文件代码如下
module wave4_rom(
input wire sys_clk,
input wire ena,
input wire [11:0] addr,
input wire [9:0] data_out
)
//调用第二步生成的ROM IP核
sinwave_rom inst1 (
.clka(sys_clk),// input wire clka
.ena(ena), // input wire ena
.addra(addr), // input wire [11 : 0] addra
.douta(data_out) // output wire [9 : 0] douta
)
endmodule
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第四步 编写仿真代码
仿真代码如下:
`timescale 1ns / 1ns
module tb_wave4_rom()
reg sys_clk
reg ena
reg [11:0] addr
wire [9:0] data_out
initial
begin
sys_clk=1'b1
ena<=1'b0
#200
ena<=1'b1
end
always #10 sys_clk=~sys_clk
always@(posedge sys_clk or negedge ena)
if(ena==1'b0)
addr<=12'd0
else if(addr==12'd4095)
addr<=12'd0
else
addr<=addr+1'b1
//实例化源文件
wave4_rom inst1(
.sys_clk (sys_clk) ,
.ena (ena) ,
.addr (addr) ,
.data_out (data_out)
)
endmodule
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Vivado仿真波形
整体波形如下
方波的数据只有1023和0
3、拓展训练
可以使用FPGA的按键控制四种波形的输出,需要使用到按键消抖模块。
也可敏睁以进行输出波形的频率和相位调制,实现一个简易的DDS信号发生器。具体实现原理图如下
图中所展示的四大结构中,相位累加器是整个 DDS 的核心,在这里完成相位累加,生成相位码。相位累加器的输入为频率字输入 K,表示相位增量,设其位宽为 N,满足等式K = 2^N * fOUT / fCLK 。其在输入相位累加器之前,在系统时钟同步下做数据寄存,数据改变时不会干扰相位累加器的正常工作。
通过改变频率字输入和相位字输入实现输出波形频率和相位的调节。
vivado可以回读flash程序
选取对应辩早誉的flash型号
选择cancel
设置读取地址携段、文件大小,保存的文件吗、及格式等睁迅
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