9.EP4CE10F17的NCO使用

前记：师夷长技以自强

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1.基本概念

NCO: numerically controlled oscillators 数控振荡器，可以合成一个时间和只域上离散的正弦波，常作为通信系统的正弦载波发生器。

在Quartus II中，nco是以ip核的形式提供的，只需要简单配置几个参数即可。

2.使用简介

对于Quartus II 13.0版本，打开ip核的向导的方式是Tools->MegaWizard Plug-In Manager，然后搜索nco即可在DSP目录下找到，弹出的界面如下

其中只需三步即可完成nco的配置和生成，其中Step3只是一个生成命令，Step2是选择是否生成仿真模型和网标文件，Step1是配置参数的，下面主要说明Step1中的一些参数。

在产生波形的方案中有四种选择，Small ROM是只存储部分的正弦波形到rom中，Large Rom是存储完整的正弦表到rom中，CORDIC是一种直角坐标系下旋转的方法，Multiplier-Based是基于乘法器的方法。前面两个都是基于查找表的，后面两个都涉及数学运算。不同的波形产生方案所产生的波形的质量是不同的，它们的谐波分量可以在频率响应图谱中找到。

相位累加器精度和角度精度可以类比于DDS的框图，但是nco的框图毕竟不同，欲深究可以查看手册。还有nco默认采用100MHz的输入时钟，而系统的clk为50MHz，这里是采用片上PLL解决的，具体使用细节在下一篇文章中会介绍。

这个界面基本上是一些输入输出的控制，为了使频率和相位是可控的，需要勾选图中的两个复选框，并设置频率控制字和相位控制字的宽度。nco是可以多通道输出的，一般情况下使用单通道的正弦和余弦同时输出即可。

这个界面是fpga片上资源的使用情况，与第一个界面中选择的波形产生方案有关。

注：笔者在点击Step3时，在“Generating Megacore function top-level”这里卡了很久，经上网查询后得知需要在进程管理中杀掉quartus_map.exe进程，然后生成才能继续，也算是一个小插曲吧。

3.仿真

需要注意的是nco生成的目录应该工程文件所在的目录，否则仿真的时候会报找不到某些模块的错误。仿真的操作也很简单，只需添加nco_tb.v仿真文件即可。

在DDS中有一条公式

然而在nco中确是

这里，已经把nco_tb.b中的phi 修改为 32'b0。