摘要:介绍了一种基于模型的DDS芯片的设计方法。根据DDS基本原理,在MATLAB环境下建立模型,用System Generator产生VHDL程序,并在ISE软件中编写仿真和控制程序,最后在Spartan-3E Starter Kit开发板上实现设计。与传统的FPGA编程设计方法相比,本文所介绍的方法可以避免繁琐的编程工作、节省时间并降低出错概率。实验结果证明了这种设计方法的可行性。
0 引言
1971 年,美国学者J.Tierncy.C.M.Rader 和B. Gold 应用全数字技术,从相位概念出 发给出了直接合成波形的一种新的频率合成原理, 这就是DDS ( Direct DIGITAL Synthesizer),直接数字合成技术。近几年超高速数字电路的发展尤其是大规模超高速FPGA 技术日渐成熟,以及对DDS 的深入研究,使得DDS 的最高工作频率以及噪声性能已接近并达 到与锁相频率合成器相当的水平[1]。与其它频率合成方法相比,DDS 具有频率转换时间短、 频率分辨率高、输出相位连续、可编程、全数字化、易于集成等突出优点。本文提出的方法 基于Xilinx 公司和它的合作者联合提出的XtremeDSP 解决方案,从系统结构设计直接映射 到基于FPGA 的DSP 系统硬件实现。在这种基于模型的设计技术中,利用Simulink 的图形化 界面由系统的技术条件建立系统的数学模型,通过算法对模型进行仿真优化,再转化成IP 核实现。System generator 同Simulink 模型工具结合,可以将算法参数化、最优化,并可 自动从行为级的系统模型转换到FPGA 实现,不需手工重设,从而避免了繁琐的编程工作, 大大节省了开发时间并降低了出错的概率。
1 DDS 的基本原理