波形发生器实例篇，DDS任意波形发生器设计上篇

波形发生器是当代常用器件之一，想必学习波形发生器或者对波形发生器存在一定兴趣的朋友，对波形发生器或多或少具备一定的了解。本文对波形发生器的讲解基于任意波形发生器，该类型波形发生器是现代电子测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，它的功能远比函数发生器强，可以产生各种理想及非理想的波形信号，对存在的各种波雷达、导航、宇航等领域。形都可以模拟，广泛应用于测试、通信、雷达、导航、宇航等领域。

本文主要内容是为大家介绍DDS任意波形发生器的设计，但本文仅为上篇，下篇将在后续文章中揭露。本文的目的在于提高大家对波形发生器的了解，并增强大家的动手能力，详细内容如下：

一、任意波形发生器的功能

任意波形发生器既具有其他信号源的信号生成能力，又可以通过各种编辑手段产生任意的波形采样数据，方便地合成其他信号源所不能生成的任意波形，从而满足测试和实验的要求。任意波形发生器的主要功能包括：

(1)函数发生功能

基础实验中，为了验证电路功能、稳定性和可靠性，需要给它施加理想波形，任意波形发生器能替代函数发生器提供正弦波、方波、三角波、锯齿波等波形，还具有各种调制和扫频能力。利用任意波形发生器的这一基础功能就能满足一般实验的信号需求。

(2)任意波形生成

出于各种干扰的存在以及环境的变化，实际运行在实际电子环境中的设备，电路中往往存在各种信号缺陷和瞬变信号，例如过脉冲、尖峰、阻尼瞬变、频率突变等。任意波形发生器可以模拟这些特殊信号，以测试系统的实际性能。

(3)信号还原功能

在一些军事、航空等领域，有些电路运行环境很难估计，在设计完成之后，在现实环境中还需要更进一步的实验验证，而有些实验的成本很高或者风险性很大(如飞机试飞时发动机的运行情况)，人们不可能重复作实验来判断所设计产品的可行性和稳定性。此时，可以利用任意波形发生器的信号还原功能。在做一些高耗费、高风险实验时，可以通过数字示波器把现实中的实际波形记录下来，再通过计算机接口下载到任意波形发生器，通过任意波形发生器还原实验中的实际做进一步的实验验证工作。

二、硬件结构说明

三、设计过程

在本系统中，DDS是任意波形实现的技术关键，其核心为相位累加器(全加器与数字寄存器)与ROM波形查询表构成。那么我们设计DDS的框图如下

建立一个模块实现从单片机接收来的频率控制字的寄存功能，作为寄存器。全加器实现20位的相位累加，通过频率控制字作为步长进行控制。由于FPGA内输出位数有限，因此建立一个模块进行高位截断，只取高十位，接收累加器输出的数据。然后再通过波形ROM完成波形的查找与输出。这部分为固定的正弦波、三角波、方波与锯齿波等常规波形的输出部分。任意波形部分，则需要一个能随时接受数据更新的RAM，其数据的写入由单片机控制，接收上位机的下传数据，其数据的读取由DDS中的地址发生器控制，这样即可产生任意波形输出。

以上内容便是小编此次带来的“波形发生器”的所有相关内容，本文主要讲解了DDS任意波形发生器设计的部分内容，希望大家对本文叙述的内容有所了解。DDS任意波形发生器设计下篇，小编将在后期文章中给出。如果你对本文内容感到满意，抑或想了解DDS任意波形发生器的完整设计过程，不妨持续关注我们的网站哦。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!