EDAFPGADDS信号发生器课程设计实验报告.docx

1、EDAFPGADDS信号发生器课程设计实验报告电子系统实验报告课程设计 总 结 报 告 题目： DDS信号发生器 设计人员： 学号： 同组人员： 班级： 指导老师： 日期： 2010.06.12 DDS信号发生器一 主要功能要求：本课程系统DDS信号发生器设计我们组利用FPGA生成DDS函数信号发生器内核和利用89S52单片机最小系统实现频率字输出和波形选择。 DDS模块与单片机的通信采用SPI串口协议。系统的16位频率字输出采用单片机的SPI串口协议输出，在DDS模块内部采用16位移位寄存器和16位锁存器进行串行数据到并行数据的转换。从而实现单片机到DDS模块的通信。DDS模块由频率累加器、

2、相位累加器、波形查找表、D/A模块组成。且系统时钟频率工作于75MHZ。频率和相位累加器采用32位累加器。波形查找表由三个ROM表组成，分别存储正弦波、方波、三角波的量化数据。再用一个三选一选择器作为波形输出的控制器件，控制信号由单片机输出。二进制振幅键控的数字基带信号由VHDL语言生成M序列的二进制信号。正弦波信号由正弦波表输出。二者再进过一个乘法器，再到D/A模块。由此完成2ASK模块的设计。二进制振幅键控的数字基带信号由VHDL语言生成M序列的二进制信号。进过二选一模块选择移位全零或者全一，查ROM表，选择移位180度或者0度，再到D/A。由此完成2PSK模块设计。（注：正弦波进行102

3、4次量化采用公式512+511*sin（6.18/1024*k） -k值为1到1024 对方波进行1024次量化采用前512位量化数值全为1023 后512位量化数值全为0 三角波进行1024次量化采用1.3.5.7.1023.1021.10197.5.3.1的方式进行量化）二 整体设计框图及整机概述 三系统实现的功能 （1）可显示信号发生器输出波形与频率。 （2）正弦波、方波、三角波输出频率范围为 35HZ 1.17MHZ。 （3）具有频率设置功能。 （4）输出信号频率稳定度优于0.1。（5）输出电压幅值：在5K负载电阻上的电压峰峰值Vopp=1V。（6）输出信号能够移2种相位。（7）用数字

4、示波器观察时比较好。四、DDS模块各部分原理图 单片机与DDS模块通信接口部分 锁相环模块 频率字处理模块波形存储表及3选1选择器 2ASK 相位调制（2PSK）和2ASK和2PSK选择模块五、 系统软件流程图及流程说明标志00六 . 程序SPI.h模块#ifndef _spi_h_#define _spi_h_#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit cs = P20;sbit sck = P21;sbit d_out = P22;uint bdata date;sbit send_bit = date7;uchar g

5、et1=0,get2=0;void delayus(uchar n)uchar x,y;for(x=n;x0;x-)for(y=2;y0;y-);void send(uint send_date) /用于发送信号的器件 uchar num=0; date = send_date; cs = 1; sck = 1; delayus(20); cs = 0; delayus(20); for(;num16;num+) sck = 0; delayus(5); d_out = send_bit; delayus(20); sck = 1; delayus(20); date = date1; cs

6、= 1; delayus(5); void send1(uint send_date) /用于发送信号的器件 uchar num=0; date = send_date; cs = 1; sck = 1; delayus(20); cs = 0; delayus(20); for(;num16;num+) sck = 0; delayus(5); d_out = send_bit; delayus(20); sck = 1; delayus(20); date = date1; cs = 1; delayus(5);void get_spi() interrupt 0 /用于接收信号的器件 u

7、char num=0; EX0 = 0;/ EA = 0; while (sck = 0); for (;num8;num+) get1 = get11; while (sck = 1); while (sck = 0); / if (d_out = 1) get1 = get1 | 0x01; else get1 = get1 | 0x00; while (sck = 0); for (num=0;num8;num+) get2 = get21; while (sck = 1); while (sck = 0); / if (d_out = 1) get2 = get2 | 0x01; el

8、se get2 = get2 | 0x00; /EA = 1; IE0 = 0; EX0 = 1;#endifKey44.h#ifndef _KEY_H_#define _KEY_H_#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table10 = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/* 名称 : Delay_1ms()* 功能 : 延时子程序，延时时间为 1ms * x* 输入 : x (延时一毫秒的个数)* 输出 : 无*/void Delay_

9、1ms(uint i) uchar x,j; for(j=0;ji;j+) for(x=0;x=148;x+); /* 名称 : Keyscan()* 功能 : 实现按键的读取。下面这个子程序是按处理 矩阵键盘 的基本方法处理的。* 输入 : 无* 输出 : 按键值*/uchar Keyscan(void) uchar i,j, temp, Buffer4 = 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7; for(j=0; j4; j+) P1 = Bufferj; /*以下三个_nop_();作用为让 P1 口的状态稳定*/ _nop_();/ _nop_();/ _nop_(); temp =

10、 0x10; for(i=0; i4; i+) if(!(P1 & temp) return (i+j*4); /返回取得的按键值 temp = 1; #endifLcd1602.h#ifndef _LCD1602_H_#define _LCD1602_H_#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/这三个引脚参考资料sbit E=P27; /1602使能引脚sbit RW=P26; /1602读写引脚 sbit RS=P25; /1602数据/命令选择引脚/* 名称 : delay()* 功能 : 延时,延时时间大概为140US。

11、* 输入 : 无* 输出 : 无*/void delay() int i,j; for(i=0; i=10; i+) for(j=0; j=2; j+);/* 名称 : Convert(uchar In_Date)* 功能 : 因为电路设计时，P0.0-P0.7接法刚好了资料中的相反，所以设计该函数。* 输入 : 1602资料上的值* 输出 : 送到1602的值*/uchar Convert(uchar In_Date) uchar i, Out_Date = 0, temp = 0; for(i=0; i i) & 0x01; Out_Date |= (temp (7 - i); retur

12、n Out_Date;/* 名称 : enable(uchar del)* 功能 : 1602命令函数* 输入 : 输入的命令值* 输出 : 无*/void enable(uchar del) P0 = Convert(del); RS = 0; RW = 0; E = 0; delay(); E = 1; delay();/* 名称 : write(uchar del)* 功能 : 1602写数据函数* 输入 : 需要写入1602的数据* 输出 : 无*/void write(uchar del) P0 = Convert(del); RS = 1; RW = 0; E = 0; delay

13、(); E = 1; delay();/* 名称 : L1602_init()* 功能 : 1602初始化，请参考1602的资料* 输入 : 无* 输出 : 无*/void L1602_init(void) enable(0x01); enable(0x38); enable(0x0c); enable(0x06); enable(0xd0);/* 名称 : L1602_char(uchar hang,uchar lie,char sign)* 功能 : 改变液晶中某位的值，如果要让第一行，第五个字符显示b ，调用该函数如下 L1602_char(1,5,b)* 输入 : 行，列，需要输入16

14、02的数据* 输出 : 无*/void L1602_char(uchar hang,uchar lie,char sign) uchar a; if(hang = 1) a = 0x80; if(hang = 2) a = 0xc0; a = a + lie - 1; enable(a); write(sign);/* 名称 : L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p)* 功能 : 改变液晶中某位的值，如果要让第一行，第五个字符开始显示ab cd ef ，调用该函数如下 L1602_string(1,5,ab cd ef;)* 输入 : 行，列，需

15、要输入1602的数据* 输出 : 无*/void L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p) uchar a; char q=0; if(hang = 1) a = 0x80; if(hang = 2) a = 0xc0; a = a + lie - 1; enable(a); while(1) if(*(p+q)=0) break; write(*(p+q); q+; #endif主程序include#include#include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned cha

16、r#define ulong unsigned long intsbit d1 = P23;sbit d0 = P24;ulong s_data;ulong m,n,c;uchar Key_Value,Key_Value1;/*/void display(unsigned long int t) ulong t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7;/ t8=t%100000000; t7=t%10000000; t6=t%1000000; t5=t%100000; t4=t%10000; t3=t%1000; t2=t%100; t1=t%10;/ L1602_char(1,7,t8/100

17、00000+48); L1602_char(1,8,t7/1000000+48); L1602_char(1,9,t6/100000+48); L1602_char(1,10,t5/10000+48); L1602_char(1,11,t4/1000+48); L1602_char(1,12,t3/100+48); L1602_char(1,13,t2/10+48); L1602_char(1,14,t1+48); void display1(uchar t) int t1; t1=t%10; L1602_char(2,4,t1+48); void display2(uchar t) int

18、t1; t1=t%10; L1602_char(2,9,t1+48);void main() s_data=0x0001; send(s_data); L1602_init(); L1602_string(1,1,fout=); L1602_string(1,15,Hz); L1602_string(2,1,d1=); L1602_string(2,6,d0=); L1602_string(2,12,fbo); display(35); display1(d1); display2(d0); while(1) P1 = 0xf0; if(P1 != 0xf0) Delay_1ms(15); /

19、按键消抖 if(P1 != 0xf0) Key_Value = Keyscan()%10; Key_Value1 = Keyscan()/10; if(Key_Value=0&Key_Value1=0)/20 de jia s_data=s_data +0x0001; if(s_data=65535) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100); if(Key_Value=1&Key_Value1=0) /100 de jia s_data=s_data +0x0006; if(s_data=

20、65535) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100); if(Key_Value=2&Key_Value1=0) / 1k de jia s_data=s_data +0x0040; if(s_data=65535) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100); if(Key_Value=3&Key_Value1=0) /10k de jia s_data=s_data +0x0280;

21、if(s_data=65535) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100); if(Key_Value=4&Key_Value1=0) / 100k de jia s_data=s_data +0x1900; if(s_data=65535) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100); /*/ if(Key_Value=5&Key_Value1=0) / 20 de jian s_data

22、=s_data -0x0001; if(s_data=0) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100); if(Key_Value=6&Key_Value1=0) /100 de jian s_data=s_data -0x0006; if(s_data=0) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100); if(Key_Value=7&Key_Value1=0) / 1k de jian s_data=s_data -0x0040; if(s_data=0) s_data=0x0001; send(s_data); n=(s_data+1)*18; display(n); Delay_1ms(100);