基于avr和fpga高精度数字式移相发生器的设计

zxshunine

摘要:提出一种结合 AVR单片机和采用FPGA实现直接数宇频率合 成(DDS)的数字武移相信号发生器的新方案。采用FPGA实现的DDS与专用DDS集成芯片相比,其灵活性更好,可生成任意波形,频率分瓣率高,转换速度快,稳定性好，精度高,且均可对频率、相位、幅度实现程控,重要的是他作为IP核具有更大的可移植性。
关键词:AVR单片机;FPGA,DDS;IP
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# L. b2 J6 u, K       移相信号发生器属于信号源的一个重要组成部分,但传统的模拟移相有许多不足,如移相输出波形易受输人波形的影响,移相角度与负载的大小和性质有关,移相精度不高,分辨率较低等。而且,传统的模拟移相不能实现任意波形的移相,这主要是因为传统的模拟移相由移相电路 的幅相特性所决定,对于方波、三角波、锯齿波等非正弦信号各次谐波的相移、幅值衰减不一致,从而导致输出波形发生畸变。目前利用DDS技术产生信号源的方法得到了广泛的应用 ,但是专用DDS芯片由于采用特定的集成工艺,内部数字信号抖动很小,不可以输出高质量的模拟信号。随着现代电子技术的发展,特别是随单片机和可编程技术的发展而兴起的数字移相技术却很好地解决了这一问题。在众多的单片机之中,AVR单片机是目前最新单片机系列之一,其突出的特点在于速度高、片内硬件资源丰富等。以FPGA为核心的PLD产品,是近几年集成电路中发展最快的产品。采用FPGA芯片,可并行处理多项任务,其高速性能好(执行速度达到纳秒级),纯硬件系统的可靠性高。利用FPGA实现DDS能很好地解决专用DDS芯片的诸多缺点,他可以根据需要方便地.实现各种比较复杂的调频.调相和调幅功能,具有良好的实用性。
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移相信号发生器属于信号源的一个重要组成部分,但传统的模拟移相有许多不足,如移相输出波形易受输人波形的影响,移相角度与负载的大小和性质有关,移相精度不高,分辨率较低等。