重温FPGA设计流程(五、调用DDS IP核产生正弦波)

该博客介绍了如何在FPGA设计中应用DDS IP核来生成正弦波。首先,创建了一个名为DDS_test的工程,并在IP Catalog中选择了DDS Compiler。由于系统频率为100MHz,为了实现合适的相位步进间隔,作者选择了通过分频将输入频率降低到100KHz,使得相位步进间隔变为655。接着,创建了顶层和仿真.V文件,并在波形显示中设置为模拟型,以便于观察和分析信号。

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创建工程,DDS_test。在IP Catalog中搜索DDS,选择其中一个DDS Compiler,双击打开。
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开发板系统频率为100MHz, 根据输出频率的计算公式,相位步进间隔= (fout / fdds_in) * 2^N (N 为前面相位的位宽),所以如果用系统的频率作为DDS的输入频率,相位步进间隔= (1k / 100M)* 2^16 = 0.65536,显然这在verilog 中无法实现,所以我们要设法使DDS IP 核的输入频率较小。这里我们通过对系统频率进行分频,获得 100KHz,作为DDS的输入频率,此时相位步进间隔为 655。
创建顶层.V文件。

module dds_top(
        input rst_n,
        input clk_100M,
        output data_tvalid,
        output [7:0] data_tdata
    );
reg [9:0]cnt;
reg clk_100K;
always @(posedge clk_100M or negedge rst_n)begin
    if(!rst_n)begin
        cnt<=10'd0;
        clk_100K<=0;
    end
    else if(cnt==10'd499)begin
        cnt<=10'd0;
        clk_100K <= ~clk_100K;
    end   
    else begin
        cnt<=cnt+1'b1;
    end
end
reg [15:0] phase_tdata;
always @(po
### 使用外部DAC与DDS IP生成正弦波 #### 硬件连接 为了实现外部DAC与DDS IP之间的通信并生成正弦波,硬件连接至关重要。通常情况下,DDS IP通过AXI Stream接口输出数据流至FIFO模块,而FIFO模块负责缓存这些数据并将它们传输到DAC接口控制器。由于DAC的工作频率低于DDS工作频率,因此DAC接口控制器应始终向FIFO发送高电平的RDY信号[^1]。 #### 配置方法 配置过程涉及多个方面,首先是初始化DDS IP的相关参数,包括但不限于频率、相位以及幅度等关键属性。对于高级别的DDS IP而言,内置有预定义的标准波形库(如正弦波),这使得用户可以直接选择所需的波形类型而不必手动构建每一个样本点的数据序列[^2]。 接着,在软件层面设定好上述提到的各项参数之后,还需要确保所选的DAC能够接收来自DDS IP经过适当协议转换后的模拟量输入。具体来说就是把由DDS产生的数字形式的正弦波样值转化为连续变化的实际电压水平输出给后续处理单元或负载设备使用。 #### 示例代码 下面给出一段Python伪代码用于说明如何设置DDS IP生成指定频率和幅值的正弦波: ```python import dds_ip_core_api as api # 假设这是访问DDS IP Core API 的包名 def configure_dds(frequency, amplitude): """Configure the DDS to generate a sine wave with given frequency and amplitude.""" # Initialize the DDS core instance dds = api.DDS_IP_Core() # Set up waveform type (sine), frequency, phase offset, and amplitude dds.set_waveform('SINE') dds.set_frequency(frequency) dds.set_phase_offset(0) dds.set_amplitude(amplitude) configure_dds(1e6, 1.0) # Example configuration for generating a 1 MHz sine wave at full scale output. ``` 此外,针对DAC部分,则需依据实际使用的器件型号查阅其官方文档获取具体的编程指南,并据此开发相应的驱动程序以完成最终的功能集成。
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