＜ ！ 皇 基于ＥＤＡ技术的数字式信号发生器的设计 ◆王武乔 摘要：ＥＤＡ技术依托计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件，利用相关软件自动完成电子系 统，实现软件对硬件系统的合成技术。本文采用ＴＥＤＡ＇／￣计工具ＶＨＤＤ；￣件描述语言和信号发生器设计 数字式信号发生器。 关键词：ＥＤＡ；信号发生器；ＶＨＤＩ；ＭＡＸ＋ＰＬＵＳＩＩ 函数信号发生器可以称得上是世界电子设计技术的最新发 展方向，它在电路实验、机器测试以及自动控制系统测试等方 面有着广泛应用，应用前景十分广泛［ｔ－Ｎｏ 一、函数信号发生器的整体结构 函数发生器的设计是由键盘扫描模块、正弦波、锯齿波、 递减斜波等多个模块构成，使用键盘是普通频率计模块，波形 能够调整频率计的使用。 二、各模块设计与仿真 ２．１正弦波信号发生模块设计。本设计所采用的是基本采 样法，拿正弦波来说，正弦波的一个周期是６４个样本，每一个 样本点是用８位的二进制数来表示的，计算得｝ｎ的数值有０、 ４３、１２４、１３７、２２５等，其中２５５是最大值，０是最小值。数值 增减关系为： 设Ａ点函数值为Ａａ，相位值为Ｂａ，与之对应的Ｂ点函数 值设为Ａｈ，相位值为Ｂｈ，其中Ｂ点是Ａ点的相邻的下一个点， 则Ａ，Ｂ之间的函数关系为： Ａａ／Ａｂ＝ｓｉｎ（Ｂａ＋１８０／３２）ＭｎＢａ 通过上述公式能够全部计算出这６４个采样点的数值，记 录在案并设置出了．ｍｉｆ文件： 利用ＭｅｇａＷｉｚａｒｄ Ｈｕｇ－Ｉｎ Ｍａｎａｇｅｒ定制正弦信号数据ＲＯＭ 宏功能块，在ＲＯＭ中输入刚刚登记的全部波形数值。通过编 辑源程序，调用元件例化语句，在数模转换模块中录入下来。 例化语句如下： Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｚｘｂ ｏｐｒｔ ｆａｄｄｒｅｓｓ：ｉｎ ｓｔｄ ｌｏｇｉｃｖ￣ｔｏｒ ｄｏｗｎｔｏ ｏ１ Ｉｎｃｌｏｃｋ：ｉｎ ｓｔｄＪｏｇｉｅ； ｑ：ｏｕｔ ｓｔ＆ｌｏｇｉｃｖｍｏｒ（７ ｄｏｗｎｔｏ ０１： ｅｎｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ； ｕ１：ｚｘｂ ｏｐｒｔ ｍａｐ（ａｄｄｒｅｓｓ＝＞ｑｌ，ｑ＝＞ｄｏｕｔ，ｉｎｅｌ￣ｋ＝＞ｃｌｋ） 对程序进行功能仿真，其ｄｏｕｔ值与．ｍｉｆ文件里的数值相同， 接着进行模拟量仿真，ＤＡＣ７５１３需要制作出一个１７倍于时钟 周期的下降沿触发信号ｌｏａｄ和一个时钟信号周期 ｌｋ１，ｃｌｋｌ输 波形周期为Ｔ，三者满足：ｃ１１ｄ＇６４＂１７＝Ｔ。 ２．２递减锯齿波的设计。利用２５５—０循环减法计数器设计 递减锯齿波波形。基本思路如下：ｒｅｓｅｔ是重置信号，ｍｐ是一 ２８ 信息系统工程Ｉ ２０１７ １１．２０ 个中问变量的引入。例如：在重置信号有效之时，输出为１”， 最小值被设置为…０’，最大值被设置为“２５５”，从“２５５” 开始，当时钟检测到时间的上升时，输出将逐渐递增，数值一１。 其中Ｑ［７．ｏ１为并行输出数据；ＣＩＫ为同步时钟信号；ＲＥＳＥＴ为 重设信号。 当一个设计项目被编译时，我们必须测试实验结果是否能 够符合逻辑思维，其运算过程操作是否方便，其运算结果是否 正确，有无差异，这样才能辨别是否可以将其放心投入现实生 活之中。ＭＡＸ＋ＰＬＵＳＩＩ不仅能够支持单设备模拟，还能够交互 式地指导命令或通过文本命令文件执行指定的模拟任务，为仿 真技术提供了～种方便、快捷的方式。然而，它在科技领域实 际上仿真工作的负载量非常大，位于信号发生器设计中的重要 部分。 ２３信号发生器顶层电路。将上述几个模块为供顶级电路 调用所生成符号。ｓｉｇｎａｌｌ模块对应正弦波信号所形成的信号模 板；ｓｉｇｎａｌ２对应递增锯齿波信号所形成的信号模板，一一对应。 三、基于ＭＡＴＬＡＢ语言的仿真波形 由于ＶＨＤＩ语言不支持使用模拟方式来显示仿真结果，因 此，把数据选择器的输人到ＭＡＴＬＡＢ中仿真｝Ｈ波形，打开．ｓｃ 件， 然后从“Ｆｉｌｅ”菜单中选择“Ｃｒｅａｔｅ Ｔａｂｌｅ Ｆｉｌｅｓ”，能够产生．ｔｈｌ文件， 我们通过ＭＡＴＬＡＢ仿真出波形，结果证明此设计电路是正确的。 四、结论 本文设计的信号发生器，采用了层次化、模块化及并行设 计等多种方法。信号发生器设计被划分为多个功能模块，使用 ＶＨＤＬ语言和两个功能模块输入。然后通过运用ＭＡＴＬＡＢ来实 现仿真信号发生器的设计，最终成形。此结果证明该设计准确、 方便可行，在市面上有很大的推广潜力。∞ 参考文献 【１】Ｋｌｉｅｎｅ Ｇ Ｅ１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．２ｆ）１２．９２～１１８ 『２］席德勋．现代电子技术［Ｍ＿．北京：高等教育出版社，２（ｘ）９． １３ｌ李季．信号发生器发展浅析田 电子产品世界，２０１２：（１｛｝）６５—７５ （作者单位：肇东市第一中学）