基于FPGA直接数字频率合成两种控制电路设计

图7 MUL 级联构成的DDS 控制电路

图8 MUL 级联构成的DDS 控制电路的仿真波形

若在单片机的控制下，FPGA 接收单片机传送过来的用户要求的波形数据，及其频率数据,并送到FPGA 以产生所需要的输出频率值。若时钟信号为16MHz 时，则产生的频率为实际所置频率的16 倍。在用户给定某一频率后，通过单片机将其乘8 后再送给FPGA，乘法器再将其扩大16 倍，得到用户预置频率128 倍频，故可以对波形的采样点达128 个，提高波形准确度，很容易实现低值的频率步进，步进可以降低到1Hz。

3. 结论

实践证明，通过FPGA 实现的DDS 控制电路与其它的控制芯片如单片机等相结合，可以准确、灵活和方便地实现任意信号发生电路的设计。 以上两种控制方案，只要累加器位数和比例乘法器级联足够多，就可以实现频率的步进小，产生的频率信号准确，稳定性好，频率的分辨率高，频率转换快，容易控制。FPGA 的功能完全取决于设计需求，具有相当大的灵活性，比购买专用DDS 芯片具有很高的性价比。基于FPGA 的DDS 控制技术，将在现代化电子系统和仪器仪表工业等领域广泛应用。

本文作者创新点：在本文中，给出了两种基于FPGA 的DDS 控制电路，增加了设计的选择性，从而可以根据设计外围电路要求，选择一种更适合于系统设计的DDS 控制电路，可以使设计更加灵活、方便，易于实现。