基于FPGA的智能函数发生器设计资料说明

简介：
本设计资料详细介绍了一种基于FPGA技术的智能函数发生器的设计方案与实现方法，涵盖硬件架构、软件编程及功能测试等内容。 一、设计要求 1. 设计一个能够生成递增斜波、递减斜波、方波、三角波、正弦波及阶梯波的智能函数发生器。 2. 能够自主选择输出波形，并调整其频率。 二、设计原理 递增和递减斜坡信号是通过以一定常数进行增加或减少来生成。对于三角波，首先在前半个周期内从0累加至最大值255（8位），然后在一个后半周期中由该最大值逐渐降至0。阶梯波则依据某个固定的数值逐步升高。正弦波的形成基于奈奎斯特采样定理，即先采集模拟信号并量化为数字形式存储在表内；通过相位累加器生成地址信息，并从该表格读取数据以获得离散化序列，最后经D/A转换产生连续的类比输出。方波则是前半周期呈现低电平状态而后半周期则表现为高电平状态，从而形成占空比为50%的标准信号。 整个智能函数发生器能够生成上述六种类型的波形，并且所有运算都在FPGA核心芯片内完成，直接输出所选的相应波形。用户可以通过按钮来选择所需的输出类型并进行复位操作。 三、设计内容与步骤 该智能函数发生器旨在提供递增斜坡信号、递减斜坡信号、方波、三角波以及正弦波和阶梯波等六种类型的输出，并且可以使用按钮来进行波形的选择，同时具备复位功能。整个系统的结构框图如所示；其中输入的CLK是时钟信号，用于调节输出频率；RESET为复位信号；SEL[2..0]则是选择信号以确定所需的输出类型；而Q端口则连接到D/A转换器的数据入口，在其出口可以得到各种不同的函数波形。