DDS信号发生器波形发生器VHDL

名称：DDS信号发生器波形发生器

软件：Quartus

语言：VHDL

要求：

在EDA平台中使用VHDL语言为工具，设计一个常见信号发生电路，要求：

1. 能够产生锯齿波，方波，三角波，正弦波共四种信号；

2. 信号的频率和幅度可以通过按键调节；

3. 采用模块化设计，包含但不局限于：调频模块，调幅模块，波形的选择与切换模块等；

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代码网：hdlcode.com

部分代码展示

LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;
USE ieee.std_logic_unsigned.all;
--DDS频率等于clk*N/2^13,clk为输入时钟，N为频率控制字frequency；2^13是因为ROM里面存储了8192个点，相位累加器位宽为13位
ENTITY DDS_top ISPORT (clk_in      : IN STD_LOGIC;--时钟
rst_p: IN STD_LOGIC;--复位wave_select  : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);--01输出sin，10输出方波，11输出三角波，00锯齿frequency_key    : IN STD_LOGIC;--频率控制按键amplitude_key    : IN STD_LOGIC;--幅值控制按键
wave         : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0)--输出波形);
END DDS_top;
ARCHITECTURE behave OF DDS_top IS
--例化模块
--波形选择模块COMPONENT wave_sel ISPORT (clk_in      : IN STD_LOGIC;wave_select  : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);douta_fangbo : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);douta_sanjiao : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);douta_sin    : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
douta_juchi  : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);wave         : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END COMPONENT;--相位累加器模块COMPONENT Frequency_ctrl ISPORT (clk_in      : IN STD_LOGIC;frequency    : IN STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0);addra        : OUT STD_LOGIC_VECTOR(12 DOWNTO 0));END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT sin_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT fangbo_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT sanjiao_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT juchi_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;
--按键频率控制
COMPONENT Frequency_add ISPORT (clk_in    : IN STD_LOGIC;rst_p     : IN STD_LOGIC;frequency_key     : IN STD_LOGIC;frequency  : OUT STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0)--频率控制字，10位位宽，变化范围可以为1~1000);
END COMPONENT;
--按键幅值控制
COMPONENT amplitude_add ISPORT (clk_in    : IN STD_LOGIC;rst_p     : IN STD_LOGIC;amplitude_key     : IN STD_LOGIC;amplitude  : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)--幅值);
END COMPONENT;SIGNAL addra         : STD_LOGIC_VECTOR(12 DOWNTO 0);SIGNAL douta_fangbo  : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL douta_sanjiao : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL douta_sin     : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
SIGNAL douta_juchi     : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);SIGNAL wave_temp         :  STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--波形SIGNAL frequency    : STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0);--频率控制字，控制输出波形频率，值越大，频率越大SIGNAL amplitude    : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);--幅值控制字，值越大，幅值越大
BEGIN
--按键频率控制
i_Frequency_add: Frequency_addPORT MAP(clk_in    => clk_in,rst_p     => rst_p,frequency_key  => frequency_key,frequency  => frequency--频率控制字，10位位宽，变化范围可以为1~1000);
--按键幅值控制
i_amplitude_add: amplitude_addPORT MAP(clk_in    => clk_in,rst_p     => rst_p,amplitude_key  => amplitude_key,amplitude  => amplitude--幅值控制字);--方波ROM,存储波形数据i_fangbo_ROM : fangbo_ROMPORT MAP (clock   => clk_in,address  => addra,q  => douta_fangbo);--三角波ROM,存储波形数据i_sanjiao_ROM : sanjiao_ROMPORT MAP (clock   => clk_in,address  => addra,q  => douta_sanjiao);--sin波ROM,存储波形数据i_sin_ROM : sin_ROMPORT MAP (clock   => clk_in,address  => addra,q  => douta_sin);--锯齿波ROM,存储波形数据i_juchi_ROM : juchi_ROMPORT MAP (clock   => clk_in,address  => addra,q  => douta_juchi);--相位累加器i_Frequency_ctrl : Frequency_ctrlPORT MAP (clk_in    => clk_in,frequency  => frequency,--频率控制字addra      => addra--输出地址);--波形选择控制i_wave_sel : wave_selPORT MAP (clk_in        => clk_in,wave_select    => wave_select,--01输出sin，10输出方波，11输出三角波douta_fangbo   => douta_fangbo,--方波douta_sanjiao  => douta_sanjiao,--三角douta_sin      => douta_sin,--正弦
douta_juchi    => douta_juchi,--锯齿wave           => wave_temp--输出波形 );wave<=wave_temp*amplitude;--波形乘以幅值
END behave;

设计文档(文档点击可下载)：

设计文档.doc

DDS原理

1. 工程文件

2. 程序文件

ROM IP核

3. 程序编译

4. RTL图

5. Testbench

6. 仿真图

整体仿真图

相位累加器模块

波形选择模块

正弦波ROM模块

三角波ROM模块

方波ROM模块

锯齿波ROM模块

按键控制频率信号模块

按键控制幅值信号模块