基于DDS的高精度任意波形发生器设计

当RS232发送数据完成时，接收数据处理模块立即从地址0x00000开始读取RAM中的数据。当第1个数据和第2个数据分别为 16'hAAF0和16' hBB55时，则第3个数据的高8位为命令控制字，否则接收数据处理模块停止读取RAM中的数据。8位命令控制字各位所代表含义如下

　　用A代表命令控制字，A[n]代表命令控制字的第n位数据，则：

　　当A[15]为1时表示存储用户自定义波形数据，为0时表示任意波形的产生。当为波形存储时，A[14：8]为0表示将波形数据存入用户自定义 1区，为1表示存入2区，为3表示存入3区，为4表示存入4区。从读取的第4个数据开始即为用户自定义波形数据，共65 536个，再以16'h65 80和16'h0856作为结尾，其存储形式如图12所示。

　　当为任意波形产生时，A[14：11]为0表示产生正弦波；为2表示产生方波；为3表示产生三角波；为4表示产生锯齿波；为5表示产生高斯白噪声；为6表示产生用户自定义1区波形；为7表示产生用户自定义2区波形；为8表示产生用户自定义3区波形；为9表示产生用户自定义4区波形。从RAM中读取的4个16位数据分别代表要产生波形的频率(32位)、幅度、相位(方波时为占空比)控制字。其数据存储形式如图13所示。

　　4．3 FLASH数据存取模块设计

　　此模块用于波形数据的存储和读取。在信号产生模式时，它根据Sig_Type[3：0]输入的数据判断需产生的波形，再从FLASH中读取对应波形的数据信息并存入RAM中。当Sig_Type[3：0]为1时表示产生正弦波；为2时表示产生方波；为3时表示产生三角波；为4时表示产生锯齿波；为5时表示产生高斯白噪声；为6时表示产生用户自定义l区波形；为7时表示产生用户自定义2区波形；为8时表示产生用户自定义3区波形；为9时表示产生用户自定义4区波形。

　　4．4 波形产生控制模块

　　模块利用DDS技术控制AD768产生任意波形信号，如图15所示。

　　fre_ctrl，amp_ctrl，phase_ctrl分别为波形的频率控制字、幅度控制字和相位控制字。clk为此模块的控制时钟，它的 6分频时钟为32位相位累加器时钟。在一个相位累加器时钟周期内，模块以累加器的高16位累加值、相位控制字及18'h20000之和作为RAM地址，从 RAM中读取波形信号的数据，设此数据为data，则D／A输出的数据为，然后再在clk_da的上升沿将此数据送入AD768，依次循环，则AD768 的输出将产生阶梯状的信号波形，再经过低通滤波器和功率放大器即可得要产生的波形，图16为系统产生的5V、200kHz正弦信号。

　　5 结束语

　　完成了任意波形发生器的设计，完成了系统硬件路的设计及软件编程，经测试，系统可产生50Hz～200kHz频带内的正弦波、方波、锯齿波、三角波、高斯白噪声等常用信号，该信号发生器具有频率分辨率高，频率转换速度快、信号纯度高、产生信号种类多等优点。可广泛应用于通信系统、自动控制系统、仪器仪表、电子对抗及遥控遥测等领域。