文档介绍：J I A N G S U U N I V E R S I T Y
本科课程设计说明书
光学测试课程设计
题目:基于FPGA的波形发生器设计
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摘要
各种各样的信号是通信领域的重要组成部分,其中正弦波、三角波和方波等是较为常见的信号。在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。为了实验、研究方便,研制一种灵活适用、功能齐全、使用方便的信号源是十分必要的。
本次关于产生三角波或其它任意波形的设计方案,不仅在理论和实践上都能满足实验的要求,而且具有很强的可行性。该信号源的特点是:体积小、价格低廉、性能稳定、实现方便、功能齐全。
关键词:正弦波;三角波;FPGA;
ABSTRACT
Various signal is an important part of munication field, including sine wave, triangle wave and square-wave etc is mon signal. In scientific research and teaching experiment often need this several signal generator. In order to test, research is convenient, develop a flexible application, complete functions, use convenient source is very necessary.
This about produce triangle wave and otner different kinds of waves of design scheme, not only in theory and in practice can satisfy experiment requirement, and has a strong feasibility. The signal features are: small volume, price cheap and stable performance and achieve convenient, complete function.
Keywords: sine wave;Triangle wave;FPGA;
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附录 2

波形发生器是信号源的一种,它是具有信号源所具有的特点,更因它高的性能优势而备受人们青睐。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中,它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。目前我国已经开始研制波形发生器,并取得了可喜的成果。但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡,独立的仪器和VXI系统的模块很少。并且我国目前在任意波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差异,因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。现场可编程门阵列(FPGA)是可编程器件。与传统逻辑电路和门阵列(如PAL,GAL及CPLD器件)相比,FPGA具有不同的结构,FPGA利用小型查找表(16×1RAM)来实现组合逻辑,每个查找表连接到一个D触发器的输入端,触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O,由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块,这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块。F