差别
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| 两侧同时换到之前的修订记录 前一修订版 后一修订版 | 前一修订版 | ||
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contest_board_dds [2022/06/25 17:39] gongyu |
contest_board_dds [2022/06/25 17:59] (当前版本) gongyu |
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| ## 在电赛训练板上实现DDS的功能 | ## 在电赛训练板上实现DDS的功能 | ||
| 关于用FPGA实现DDS的过程可以参考文档：[[https://www.eetree.cn/wiki/dds_verilog|DDS生成任意波形的方法及Verilog代码实例]] | 关于用FPGA实现DDS的过程可以参考文档：[[https://www.eetree.cn/wiki/dds_verilog|DDS生成任意波形的方法及Verilog代码实例]] | ||
| + | {{ :contest_training_board1.png |}}<WRAP centeralign>基于小脚丫FPGA核心板的电赛训练板 </WRAP> | ||
| - | + | ### 1. 顶层模块 | |
| - | ### 顶层模块 | + | |
| {{ :contest_board_dds_block.png |}} | {{ :contest_board_dds_block.png |}} | ||
| FPGA片内逻辑的结构框图如上图所示，FPGA片上实现的逻辑包括： | FPGA片内逻辑的结构框图如上图所示，FPGA片上实现的逻辑包括： | ||
| 行 87: | 行 87: | ||
| - | ### DDS核心模块 | + | ### 2. DDS核心模块 |
| - | 这是DDS的主代码，可以选择输出的波形以及相应的频率 | + | DDS控制模块是信号发生器设计的核心，利用Verilog实现DDS的结构框图如下图所示。 |
| + | {{drawio>contest_board_dds_module_block.png}} | ||
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| + | 从图中可以看出，DDS控制模块根据旋转编码器模块的输入信号调节频率控制字、切换波形，输出一定频率的方波、三角波、锯齿波或正弦波数据至DAC。同时，DDS控制模块还会将当前波形信息和频率信息输出给OLED模块用于显示。四种波形的产生使用同一个相位累加寄存器，如下图所示，相位累加寄存器本质上是一个不断累加的计数器，单次累加的幅度是频率控制字，频率控制字由旋转编码器调节，当旋转编码器顺时针转动时增大频率控制字，当旋转编码器逆时针转动时减小频率控制字。接下来分别介绍四种波形的原理。 | ||
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| + | - 方波 - 取相位累加寄存器的最高位作为判断条件，当最高位为逻辑1，则对DAC的输入赋值10’h3ff；当最高位为逻辑0，则则对DAC的输入赋值10’h000，从而实现了方波波形。 | ||
| + | - 锯齿波 - 取相位累加寄存器的高十位直接作为DAC的输入，随着相位累加寄存器不断累加，DAC的输入也周期性地以锯齿波形状循环。 | ||
| + | - 三角波 - 取相位累加寄存器的最高位作为判断条件，当最高位为逻辑1，则将相位累加寄存器的13到22位直接作为DAC数据的输入；当最高位为逻辑0，则将相位累加寄存器的13到22位取反后作为DAC数据的输入。 | ||
| + | - 正弦波 - 与其它三种波形不同，正弦波不能直接用取相位累加寄存器作为DAC的输入，需要将相位累加寄存器的高8位作为正弦波表的地址输入，这样的话，就实现了在一个周期内以一定间隔读出正弦波表内的数据作为DAC的输入。 | ||
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| + | 下面是DDS的主代码，可以选择输出的波形以及相应的频率 | ||
| <code verilog> | <code verilog> | ||
| 行 314: | 行 324: | ||
| </code> | </code> | ||
| - | ### 编码器输入模块 | + | ### 3. 编码器输入模块 |
| <code verilog> | <code verilog> | ||
| // -------------------------------------------------------------------- | // -------------------------------------------------------------------- | ||
| 行 426: | 行 436: | ||
| </code> | </code> | ||
| - | ### 将频率值转换为OLED显示器上的字符 | + | ### 4. 将频率值转换为OLED显示器上的字符 |
| <code verilog> | <code verilog> | ||
| module getChar3 ( | module getChar3 ( | ||
| 行 566: | 行 576: | ||
| </code> | </code> | ||
| - | ### OLED显示模块 | + | ### 5. OLED显示模块 |
| 这是通过SPI总线方式来驱动128*64分辨率的OLED显示屏显示相应信息的逻辑代码 | 这是通过SPI总线方式来驱动128*64分辨率的OLED显示屏显示相应信息的逻辑代码 | ||