DDS信号发生器加强版（双通道，发送波形的频率可控，相位可控，种类可控）

原创

已于 2022-07-19 16:00:17 修改 · 1.2k 阅读

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#fpga开发

于 2022-07-15 18:07:49 首次发布

该博客介绍了一个双通道直接数字频率合成器（DDS）的设计，每个通道具有独立的频率、相位和波形选择。通过使用四个ROM分别存储正弦、三角、锯齿和方波，实现了波形种类的切换。频率通过计数器和频率控制按钮实现，相位同样通过计数器和相位控制按钮调整。文章还详细解释了输出波形周期与频率控制字的关系，并提供了Verilog代码实现。通过按键消抖模块提高系统稳定性，最后进行了功能验证。

目的：设计一个DDS，可以输出两个波形，输出的波形的周期可以修改，相位可以修改，种类也可以修改

输入：clk，reset，一个控制T的按键，一个控制相位的按键，一个控制波形种类的按键。

思路：双通道——需要两个DDS。

　　波形种类可控——每个DDS需要四个ROM分别存放正弦波，三角波，锯齿波，方波。

　　　频率可控——一个频率控制按钮，按一下切换一次频率，可供选择的频率是固定的，用计数器来设计。

　　相位可控——一个相位控制按钮，按一下切换一次相位，可供选择的相位是固定的，用计数器来设计。

　　 有按钮——引入按键消抖模块，提高准确性。

　　　可控——计数器+查找表可以实现简单切换。（其他，如矩阵键盘等，后续）

建模：

细节：输出波形的周期与频率控制的关系

　　ROM存储一个波形，而相位累加器的内存存储一个波形的离散点。一般来说相位累加器内存大于ROM。而取点间隔就是频率控制字。

　　比如ROM是十位【9：0】，而相位累加器是【15：0】，那么取点时相位累加器应该取高10位来ROM中取幅度，即【15：6】，这样子输出的波形的周期会随着频率控制字（即取点步长）的大小而改变。如果频率比较小（如2），那么取ROM中一个点要停留很多个系统时钟周期，且ROM中每个点都会被取到，输出的波形周期就长，如果频率比较大（如128），那么取ROM中一个点只停留一个系统时钟周期，且会跳过ROM中的某些点，输出的波形周期就短。

验证结果：

第一行：频率可控

第二行：波形可控

代码：

module DDS_advanced(
    clk,
    reset,
    f_change_A,
    f_change_B,
    p_change_A,
    p_change_B,
    wave_change_A,
    wave_change_B,
    dout_A,
    dout_B
    );
    input clk ;
    input reset ;
    input f_change_A ;
    input f_change_B ;
    input p_change_A ;
    input p_change_B ;
    input wave_change_A ;
    input wave_change_B ;
    output wire[9:0]dout_A ;
    output wire[9:0]dout_B ;
    
    
    reg [1:0]f_cnt_A ;//设置A通道的频率选择按钮的消抖，计数
    wire tx_fA ;
    wire f_change_A_sign ;
    buttopn_debounde 
    #(
    .delay(1000)
    )
    buttopn_debounde_fA (//消抖，取释放符号为+1信号
    .clk(clk),
    .tx(f_change_A),
    .reset(reset),
    .bd_tx(tx_fA),
    .release_sign(f_change_A_sign)
    );
    always@(posedge clk or negedge reset)//计数
    if (!reset)
        f_cnt_A <= 2'd0 ;
    else if(f_change_A_sign)    
        f_cnt_A <= f_cnt_A + 1'd1 ;
    else 
        f_cnt_A <= f_cnt_A ;
        
    reg [1:0]p_cnt_A ;//设置A通道的相位选择按钮的消抖，计数
    wire tx_pA ;
    wire p_change_A_sign ;