基于Verilog HDL的DDS設(shè)計與仿真
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可見，理論上通過設(shè)定DDS相位累加器位數(shù)N、頻率控制字X和基準(zhǔn)時鐘fc的值，就可以得到任一頻率的輸出。
本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/192002.htm頻率分辨率為：fres=fc／2N，由參考時鐘和累加器的位數(shù)決定，當(dāng)參考時鐘的頻率越高，相位累加器的位數(shù)越高，所得到的頻率分辨率就越高。
1.3 方案的選擇
在利用FPGA制作DDS時，相位累加器是決定DDS性能的一個關(guān)鍵部分。一方面可以利用進位鏈來實現(xiàn)快速、高效的電路結(jié)構(gòu)，同時長的進位鏈會減少其他邏輯的布線資源，限制整個系統(tǒng)速度的提高；另一方面可以利用流水線技術(shù)提高工作頻率，但系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)換速度會相對降低。在選擇累加器實現(xiàn)方案時需要綜合考慮。
正弦波查詢表ROM也是制作的重點。在FPGA中ROM表的尺寸隨著地址位數(shù)或數(shù)據(jù)位數(shù)的增加呈指數(shù)遞增，如何在滿足性能的前提下節(jié)省資源開銷。一方面通過相位累加器的輸出截斷方式，例如從32位的相位累加器結(jié)果中提取高16位作為ROM的查詢地址，由此而產(chǎn)生的誤差會對頻譜純度有影響，但是對波形的精度的影響是可以忽略的；另一方面可以根據(jù)信號周期對稱性來壓縮ROM的尺寸，這時系統(tǒng)硬件設(shè)計復(fù)雜度會有所增加。因此，需要選取合適的參數(shù)和ROM壓縮技術(shù)，在滿足系統(tǒng)性能的前提下使得系統(tǒng)盡量優(yōu)化。
2.1 相位累加器
上述為相位累加器的Verilog HDL功能實現(xiàn)，其中數(shù)據(jù)寬度為32位。同時利用QuartusⅡ進行波形仿真見圖3。對應(yīng)的模塊符號見圖4。
2.2 ROM正弦查詢表
根據(jù)DDS的原理，將正弦波形的量化數(shù)據(jù)存儲于波形查詢表ROM中，即可完成正弦波發(fā)生的功能。Altera公司提供了LPM ROM(ROM兆函數(shù))，這里只需借助Matlab生成.mif文件，并加載到LPM ROM中即可得到所需的正弦查詢表ROM。
在Matlab中，運行下面的語句可以得到儲存正弦波數(shù)字幅度值的.mif文件。例如產(chǎn)生214×12 b的正弦波0～27π幅度值，語句如下：
由此而生成的rom.mif文件內(nèi)容是正弦波0～2π數(shù)字幅度值，但是格式不符合.mif。文件的格式，需要對其進行修改。.mif文件的格式如下：
這樣通過例化LPM ROM得到了正弦波查詢表ROM的模塊，地址寬度為14位，輸出數(shù)據(jù)為12位。模塊符號見圖5。
2.3 DDS頂層模塊的實現(xiàn)
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