基于FPGA的DDS实现原理

嗯。。。最近画了个FPGA开发板练练手。。。希望一切的努力最后都能有所收获吧。

DDS Direct Digital Synthesis，即直接数字合成器，可以用来生成频率范围很宽的各种波形。其原理图如下所示：

比较重要的两个参数是相位控制字和频率控制字，一个用来控制初相位，一个来控制频率。那么这是如何做到的呢

我们假设有一个基波，它一个周期有64个采样点，那么怎么把它的频率变成两倍呢？由于采样的周期不变，那么如果采样点是原来的一半不就可以了。那么根据采样原理，假如原理采样点分别是1，2，3.。。。64.那么要想使得频率增加一倍，我们的采样点就得变成1，3，5，。。。63 这样相同的时间可以采集两倍的波形还能最大程度保持波形的完整。显然要想使它频率变成4倍，采样点变成1，5，9，。。。61 更高频率的可以类推。那么要使它频率变成原来的一半呢？很简单，只要采样点变成1，1，2，2，3，3，。。。，64，64即可。

那么频率控制字是如何做到的呢？其实和累加器原理差不多。还是以这个例子为例，加入我们要生成这个64个采样点的基波，常规做法是不是生成一个ROM，然后随着时钟信号的边沿去访问ROM。很一般的做法：

reg [5:0] count;
always@(posedge clk)
    count<=count+1'b1;

通过count寄存器作为地址去遍历ROM，那么两倍呢？是不是地址只要跳着就行

reg [5:0] count;
always@(posedge clk)
    count<=count+2'd2;//频率加倍

同理，对于倍速更高的类似就行，但是这么做并不通用，加入我要降低频率怎么办，我还得加个计数器。有什么办法可以两者兼得呢？很简单，增加位宽。

假设现在位宽增加到了8位