基于DDS技术的任意波形发生器研究与设计

　　液晶显示可提供人机交互界面和系统运行状态，选用精工的MGLS 19264液晶显示屏。该液晶显示屏内置2块HD61202U液晶显示驱动控制器。其中CSA，CSB作为左、右屏片选信号，接单片机A8、A9引脚。同时单片机用地址Al作为R／W信号控制数据总线的数据流向；地址AO作为D／I信号控制寄存器的选择；E信号由单片机的读信号RD和写信号WR合成产生，实现计算机对内置HD61202U图形液晶显示模块的电路连接。电位器用来调节显示屏的对比度，如图4所示。液晶显示左半屏命令字地址为0EOOH；状态字地址为0EIOH；写显示命令字地址为0E0lH；读显示命令字地址为0EllH；右半屏对应地址为0D00H、0D10H、0D0lH、0DllH。

　　2．3 DDS通道的FPGA实现模块

　　该模块设计是DDS信号合成的关键部分，主要由相位累加器、地址总线控制器、数据总线控制器与SRAM组成。其中，除了SRAM外，其余3个模块都由FPGA实现。

　　相位累加器是整个DDS系统的关键，直接影响整个系统的功能。图5给出的FPGA结构框图中相位累加器实质上是一个带反馈的29位加法器，它把输出数据作为反馈数据和由微处理器送来的频率控制字连续相加，从而产生有规律的29位相位地址码。设计中采用流水线技术实现29位加法。当输入所需频率时，转换成频率控制字来驱动FPGA工作，从而产生所需波形频率。整个模块设计过程使用FPGA的开发软件实现并进行仿真。

　　2．4 D／A转换模块

　　D／A转换器是DDS系统的核心器件，其速度和特性直接影响整个系统的性能。从建立时间、尖峰脉冲能量、位数和积分线性等四个方面选择D／A转换器。因为DDS系统的工作频率一般都很高，因此首先应选用高速D／A转换器。其次是考虑信噪比问题，增大D／A转换器的位数，可减小电压幅值量化误差，增大信噪比，因此，采用了12位的D／A转换器。

　　2．5 滤波器模块

　　滤波器分为两组：一组是椭圆函数滤波器，用于正弦波的滤波；另一组是线性滤波器，用于其他标准波形的滤波。

　　3 结语

　　本系统设计的DDS电路采用FPGA实现，单片机控制整个系统，产生任意波形。因此，基于DDS技术的波形发生器结构简单，成本低，而且提高了信号源输出信号的分辨率。使用FPGA设计的DDS电路要比采用专用DDS器件更灵活，性价比更高。但在设计时应注意线路板的布线，以减少外界干扰，降低输出信号的杂散性。