差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- dds_verilog [2020/08/22 21:37]
gongyu
+++ dds_verilog [2022/06/23 21:44] (当前版本)
gongyusu [7. 系统构成示例]
@@ 行 3: / 行 3: @@
 ### 1. 用以学习和体验DDS的开源平台
-硬禾学堂专门设计了两款用以学习DDS的平台：
+硬禾学堂专门设计了一款通过小脚丫FPGA来学习数字系统应用的平台：
+  * [[stepfpga_training_board|小脚丫FPGA综合技能训练平台]]
+{{ :fpgatrainingboard.png |}}
+{{ :howtouse_traingingboard.png?800 |}}<WRAP centeralign> 基于小脚丫FPGA的综合训练口袋实验系统沟通 </WRAP>
-  - [[dds_awg_open_platform|任意波形信号源/可编程直流电源的开源学习平台]]
+以及一款针对高校电子设计竞赛的训练平台：
-  - [[stepfpga_training_board|小脚丫FPGA综合技能训练平台]]
+  * [[contest_training_board|小脚丫FPGA综合技能训练平台]]
+{{ :contest_training_board1.png |}}
+{{ :fpga_contest_training_block.png |}}
+<WRAP centeralign> 基于小脚丫FPGA的电赛训练平台 </WRAP>
-{{ :dds_boards.png?800 |}}<WRAP centeralign> 两款用于DDS学习和体验的FPGA平台 </WRAP>
+这两款平台可以支持任意一款的[[stepfpga|小脚丫FPGA核心板]]，第一款平台的[[DAC]]部分都是由R-2R网络构成的，第二款平台上使用通用的高速DAC IC，它们的代码基本上是一致的，只是通用的高速DAC IC会需要转换时钟进行同步，而R-2R只需要数据线，无需时钟。
-这两款平台可以支持任意一款的[[stepfpga|小脚丫FPGA核心板]]，它们的[[DAC]]部分都是由R-2R网络构成的，DDS部分的代码也是通用的，不同的是输出电平的调节方式以及对应于每个电阻节点的管脚顺序。
 它们都能通过FPGA中的Verilog逻辑编程实现以下的功能并能达到相应的性能：
   * DDS的主时钟选择为12M（案例中前面的例子）和120MHz（案例中后面的例子，由小脚丫外部的12MHz输入时钟，通过内部[[PLL]]倍频到120MHz），使用120MHz的时钟能够生成0 - 15MHz（用8个点构成一个周期波形），甚至更高频率的正弦波波形，输出的信号波形可以是正弦波、三角波、锯齿波、方波等；
-  * 由于R-2R后面的运算放大器的性能限制，为保证在不同的频率上实现恒定的信号幅度 ，这两款板子的最高输出频率做了一定的限制，其中：
+  * 由于R-2R后面的运算放大器的性能限制，为保证在不同的频率上实现恒定的信号幅度 ，这两款板子的最高输出频率做了一定的限制 - 第一款平台的输出信号带宽保证到2MHz，信号幅度为0.5-3V，电赛训练板的输出信号带宽可以达到15MHz，信号幅度为2Vpp。
-    * DDS任意信号发生器/可调直流电压开源平台的输出信号带宽保证到5MHz，信号幅度+/-1.5V可调，直流偏置+/-1.5V可调；
+  * 第一款板子都可以通过[[UART]]同PC连接，通过PC上的软件（比如LabView或用QT等自编）对FPGA中的参数进行设置，进而调节DDS输出信号的波形、频率、幅度和直流偏移等。
-    * 小脚丫FPGA综合技能训练平台的输出信号带宽保证到2MHz，信号幅度为0.5-3V。
-  * 两款板子都可以通过[[UART]]同PC连接，通过PC上的软件（比如LabView或用QT等自编）对FPGA中的参数进行设置，进而调节DDS输出信号的波形、频率、幅度和直流偏移等，第一款板子还可以调节双通道直流电压的输出。
 下面我们来看看在这两款平台上通过DDS能够实现的任意波形及实现方法、相关的Verilog代码。
@@ 行 54: / 行 56: @@
 ### 3. 一个简单的DDS
-##### 1 生成方波
+##### 3.1 生成方波
 {{ ::DDS_Training_Square.png?800 |}}
 DDS常被用来产生周期性的信号，第一步我们先看看如何产生一个方波信号，下面是代码：
@@ 行 71: / 行 73: @@
 wire cnt_tap = cnt[7];             // 取出计数器的其中1位(bit 7 = 第8位)
 assign dac_data = {10{cnt_tap}};   // 重复10次作为10位DAC的值
+assign dac_clk= clk;
 endmodule
@@ 行 80: / 行 83: @@
-##### 2 生成锯齿波
+##### 3.2 生成锯齿波
 {{ ::DDS_Training_Sawtooth.png?800 |}}
@@ 行 92: / 行 95: @@
-##### 3 生成三角波
+##### 3.3 生成三角波
 根据下面的图示方法实现三角波也不难：
@@ 行 109: / 行 112: @@
 ---
-### 任意形状且可以任意频率的信号生成
+### 4. “任意”信号生成
 为了产生任意波形，DDS依赖两个技巧:
-#### 1 LUT - Lookup Table（查找表）
+#### 4.1 LUT - Lookup Table（查找表）
 第一个技巧就是把“任意形状”的波形样点保存在一个LUT（查找表，类似组织有序的仓库）中，通过查找表格的方式来实现。
@@ 行 282: / 行 285: @@
-#### 2 相位累加器
+#### 4.2 相位累加器
 上面讲述了任意波形的实现，那如何实现“任意频率”？这就体会到用“长”相位累加器这个神器的作用了，它使得DDS输出的信号的频率非常灵活。我们还是用上面生成正弦波的例子来看一下：
@@ 行 355: / 行 358: @@
 ---
-### 线性插值
+### 5. 线性插值
 虽然相位累加器可以实现非常高的精度，但其输出却受到查找表地址位数（内部存储资源决定）的限制，当从一个地址跳转到下一个地址时，输出值会发生“跳跃”，输出信号的频率低的时候这还是可以接受的，但对于较高的输出频率，就会在其输出频谱中引入不必要的频率。
@@ 行 413: / 行 416: @@
 {{ :step_baseboard_v3.0框图.png?800 |}}
-### 幅值调节
+### 6. 幅值调节
 信号发生器通常采用“DAC参考电压”配合“模拟通道信号调理”进行信号幅值的调节，市面上大多数信号发生器产品都是采用这种调幅方案。这样在调节的过程中信号的分辨率不会受影响，最大程度保证信号的性能指标，同时也需要额外的DAC等电路控制参考电压。
@@ 行 429: / 行 432: @@
 assign dac_dat = amp_dat[17:8]; //取高十位输出，相当于右移8位
 </code>