简易正弦波发生器

1、      实验目的

1、用LPM_ROM设计存放一个周期的256×8大小的rom；

2、构建简易频率可控的正弦波发生器。

二、实验原理

1、LPM库及LPM_ROM

LPM即宏功能参数化模块。可以在QuartusII设计文件中和门、触发器等基本单元一起使用，这些模块的功能一般都是通用。其中Alter提供有基本的存储器模块LPM_ROM。该模块初始化数据文件的格式为*.mif，可以在软件中自定义创建。在定制ROM元件时，指定目录下所创建的mif文件。

2、基于可编程器件的正弦波发生器

图1 基于可编程器件的正弦波发生器

___ 在ROM波形量化数据存储器中保存一个周期的正弦信号的幅值量化数据，通过存储地址的改变输出不同的数据在输出端构成一个周期的正弦信号。在计数控制中基数为1时，即加1升序，输出的正弦波频率为时钟频率/256。改变计数控制，将基数设为n，则输出的正弦波频率为基1状态下的n倍。

三、实验设计与仿真

实验首先通过Matlab产生一个周期的256点正弦波量化数据，并转化为16进制保存成特定格式的MIF。其生成结果见图2。

图3为简易正弦信号发生器的顶层结构框图。通过地址产生单元对ROM模块进行寻址，进而输出波形离散点。在地址控制端，通过调节var的高低电平可将正弦信号在两种不同的频率间切换。图4为简易正弦信号发生器的仿真结果。通过时序仿真可以看出数据按照输入的控制从rom中提取数据进行输出。

图2 存储器中数据

图3 简易正弦信号发生器的顶层结构框图

图4 简易正弦信号发生器的仿真结果

四、实验结果分析

______ 本实验使用可编程器件构建简易波形发生器，在此基础上可以生成更多的波形发生，如三角波、锯齿波、方波等。实验的基本原理也是DDS（直接数字频率合成）实现的一般原理，由此，可以搭建基于可编程器件的任意波形发生器。