基于FPGA的軟核處理器及DDFS實(shí)現(xiàn).pdf

1、直接數(shù)字頻率合成（DDFS）是一種全數(shù)字化的頻率合成技術(shù)，所產(chǎn)生的信號(hào)具有信號(hào)穩(wěn)定、頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位連續(xù)以及可以產(chǎn)生任意波等諸多優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì) DDFS的控制，論文采用了 NiosⅡ軟核處理器以及SOPC技術(shù)。
　　通過(guò) SOPC Builder工具生成 NiosⅡ軟核處理器系統(tǒng)，從而將 NiosⅡ軟核處理器、PIO接口、JTAG UART、片上 RAM、SSRAM控制器，F(xiàn)LASH控制器以及定時(shí)器集成在了一塊

2、 FPGA芯片上，實(shí)現(xiàn)了處理器的所有功能。通過(guò) NiosⅡ軟核處理器編寫 C程序控制 DDFS的頻率字來(lái)實(shí)現(xiàn)不同頻率波形的正弦波的產(chǎn)生。NiosⅡ軟核處理器提高了系統(tǒng)的集成度，有利于系統(tǒng)的小型化，降低了成本。
　　論文提出了本系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，利用Altera公司的設(shè)計(jì)工具QuartusⅡversion8.0的軟件編程和原理圖的設(shè)計(jì)方法，將FPGA技術(shù)和DDFS技術(shù)相結(jié)合，完成了DDFS系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。

3、　　為了減少硬件的復(fù)雜性，降低芯片面積和功耗，提高芯片工作頻率，對(duì)于DDFS數(shù)字組件，論文對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用流水線技術(shù)設(shè)計(jì)了32位相位累加器，大大提高了系統(tǒng)的工作頻率；實(shí)現(xiàn)了一種基于三角近似法的高壓縮比的DDFS，有效的降低了查找表的存儲(chǔ)量，降低了 FPGA的功耗和芯片資源；在高壓縮的DDFS中采用了截?cái)喑朔ㄆ鳎財(cái)喑朔ㄆ髋c標(biāo)準(zhǔn)乘法器相比，降低了一半的邏輯資源和功耗。
　　最后給出了系統(tǒng)整體的SOPC設(shè)計(jì)方案，其中包括基于N