正交信號發(fā)生器課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱：VHDL語言與EDA課程設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 正交信號發(fā)生器 </p><p>　　系 別： 通信與控制工程系 </p><p

2、>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　班 級： 09級電子信息工程2班 </p><p>　　學(xué)生姓名: </p><p>　　學(xué) 號:

3、 </p><p>　　起止日期: 2012年6月8日 ~ 2012年6月21日 </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　教研室主任： </p><p><b>　　摘 要<

4、;/b></p><p>　　EDA技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。本文詳細(xì)介紹了基于FPGA的DSP開發(fā)技術(shù)，提供了一種設(shè)計(jì)正交信號發(fā)生器的方案。在信號檢測和信號處理中經(jīng)常需要正交信號。由于正交方波信號較易得到，所以工程人員進(jìn)行相關(guān)檢測時(shí)所采用的正交信號源通常為方波信號。但通過對方波信號作傅立葉分析可知，這種信號含有豐富的

5、諧波分量，嚴(yán)重影響相關(guān)檢測中的接收精度及檢測靈敏度。采用可控的正、余弦波作正交信號，就可以有效地避免諧波問題。本文采用Matlab／DSP Builder建立模型來實(shí)現(xiàn)正交信號發(fā)生器，使用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)簡單，能夠提高設(shè)計(jì)效率。利用DSP Builder 建立起數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了模塊化的設(shè)計(jì)變得直觀。在Simulink中進(jìn)行仿真驗(yàn)證，通過Signal Compiler 將模型轉(zhuǎn)換成硬件描述語言，經(jīng)過QuartusⅡ仿真正確后，下載

6、到FPGA里，輸出的正交信號能靈活的調(diào)頻，調(diào)相，調(diào)幅，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化設(shè)計(jì)。該方案簡化了硬件設(shè)計(jì)的難度。對各個(gè)模塊的參數(shù)進(jìn)行簡單的設(shè)置就能完成復(fù)雜的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；DSP Builder；正交信號發(fā)生器；Signal Compiler</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><

7、b>　　設(shè)計(jì)要求1</b></p><p>　　1、方案論證與對比1</p><p><b>　　1.1方案一1</b></p><p><b>　　1.2 方案二1</b></p><p><b>　　1.3方案選擇2</b></p>

8、<p>　　2、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)2</p><p>　　2.1正交信號發(fā)生器設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.1.1 DDS原理及設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.1.2 頻率字輸入的計(jì)算6</p><p>　　2.1.3 輸出波形峰峰值的計(jì)算6</p><p>　　2.1.4 相位差的計(jì)算6

9、</p><p>　　2.1.5正交信號發(fā)生器電路模型圖7</p><p>　　2.1.6 Simulink模型的仿真8</p><p>　　2.2 SignalCompiler的使用9</p><p>　　2.2.1 分析當(dāng)前的模塊9</p><p>　　2.2.2 設(shè)置SignalCompiler9<

10、;/p><p>　　2.2.3 把模型文件MDL 轉(zhuǎn)換成VHDL9</p><p>　　2.2.4 綜合9</p><p>　　2.2.5 QuartusⅡ試配10</p><p>　　2.3嵌入式鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.4 引腳的鎖定10</p><p>　　3、設(shè)計(jì)結(jié)

11、果與結(jié)論11</p><p>　　4、結(jié)束語及致謝11</p><p>　　5、元器件及儀器設(shè)備明細(xì)表12</p><p><b>　　6、參考文獻(xiàn)13</b></p><p><b>　　7、程序清單13</b></p><p><b>　　正交信號發(fā)生

12、器</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　能通過按鍵進(jìn)行幅度控制，輸出信號的頻率在10—50kHZ,或者固定在某一頻率上，要求峰-峰值大于3V，且輸出波形不失真。</p><p><b>　　1、方案論證與對比</b></p><p><b>

13、;　　1.1方案一</b></p><p>　　該方案根據(jù)矩陣式鍵盤輸入給FPGA送出頻率控制字與相位控制字，用于設(shè)定輸出正弦波的頻率與相位。高速D／A轉(zhuǎn)換器用于正弦波的DA轉(zhuǎn)換。FPGA構(gòu)成DDS的核心部分，用于接收送來的頻率字與相位字，同時(shí)給DA轉(zhuǎn)換器輸出正弦波數(shù)據(jù)。采用字符型液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示輸出的頻率與相位。該方案需借助QuartusⅡ來完成。</p><p><

14、b>　　1.2 方案二</b></p><p>　　該方案是基于DSP Builder與DDS并借助于MATLAB進(jìn)行設(shè)計(jì)的。首先在Matlab中DSP Build的Simulink中進(jìn)行建模，系統(tǒng)仿真通過SignalCompiler將模型設(shè)計(jì)文件轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的硬件描述語言（VHDL），在QuartusⅡ平臺(tái)上進(jìn)行綜合生成網(wǎng)表文件，并適配下載至FPGA。在這個(gè)方案中，有兩路正弦信號，一路為參考信號

15、，另一路是可數(shù)控的移動(dòng)信號，并且這兩路可同步進(jìn)行幅度和頻率數(shù)控，即對于這兩路輸出的正弦信號，在相位、頻率和幅度3個(gè)參數(shù)上都能完成等步長數(shù)控步進(jìn)，而且還能對指定的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。</p><p><b>　　1.3方案選擇</b></p><p>　　方案一是基于QuartusⅡ，在設(shè)計(jì)的過程中，利用VHDL完成電路設(shè)計(jì)，必須借助于EDA工具中的綜合器、適配器、時(shí)序仿真器

16、和編程器等工具進(jìn)行相應(yīng)的處理，才能使此項(xiàng)設(shè)計(jì)在FPGA上完成硬件實(shí)現(xiàn)并得到硬件測試，在進(jìn)行HDL文本輸入設(shè)計(jì)流程中比較繁瑣，而且容易出錯(cuò)。而方案二是基于DSP Builder進(jìn)行手動(dòng)流程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，DSP Builder會(huì)自動(dòng)完成VHDL的轉(zhuǎn)換、綜合、適配，而不像方案一那樣要進(jìn)行HDL文本輸入，這樣的話就能避免文本輸入過程中的絕大多數(shù)錯(cuò)誤。</p><p>　　因而我們選擇方案二。</p>

17、<p>　　2、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)</p><p>　　2.1正交信號發(fā)生器設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1 DDS原理及設(shè)計(jì)</p><p>　　直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(Direct Digital Synthesis，DDS)是一種從相位概念出發(fā)直接合成所需要的波形的新的全數(shù)字頻率合成技術(shù)，該技術(shù)具有頻率分辨率高、頻率變化速度快、相位可連續(xù)性變化

18、等特點(diǎn)，在數(shù)字通信系統(tǒng)中被廣泛采用，是信號生成的最佳選擇。</p><p>　　DDS主要由相位累加器、相位調(diào)制器、正弦ROM查找表、D /A轉(zhuǎn)換器等組成。系統(tǒng)時(shí)鐘clk由一個(gè)穩(wěn)定的晶體振蕩器產(chǎn)生,用來同步整個(gè)合成器的各組成部分。同步寄存器的使用是為了當(dāng)輸入的頻率字改變時(shí)不會(huì)干擾相位累加器的正常工作。相位累加器是整個(gè)DDS的核心,它由N位加法器和N位相位寄存器級聯(lián)構(gòu)成,類似一個(gè)簡單的加法器,完成上面推導(dǎo)中的相位累

19、加功能。每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖,加法器就將輸入的N位頻率字與相位寄存器輸出的累加相位數(shù)據(jù)相加,然后將相加后的結(jié)果送至相位累加器的輸入端,相位寄存器就將在上一個(gè)時(shí)鐘作用后產(chǎn)生的新相位數(shù)據(jù)反饋到加法器的輸入端,以使加法器在下一個(gè)時(shí)鐘的作用下繼續(xù)將相位數(shù)據(jù)與輸入的頻率字相加。</p><p>　　當(dāng)相位累加器累加滿量(2π) 時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一次溢出,完成一個(gè)周期性的動(dòng)作,這個(gè)周期就是合成信號的一個(gè)周期,累加器的溢出頻率就是DD

20、S的合成信號頻率。相位調(diào)制器接收相位累加器的相位輸出,并與一個(gè)相位偏移值相加,主要用于信號的相位調(diào)制, 如PSK(相移鍵控)等。在不使用時(shí)可去掉該部分,或加一個(gè)固定的相位字輸入。注意相位字輸入也要用同步寄存器保持同步,但相位字輸入的寬度M與頻率字輸入N往往是不相等的,一般M < N。</p><p>　　正弦ROM查找表的作用是完成查表轉(zhuǎn)換,或理解為相位到幅度的轉(zhuǎn)換。將相位累加器或相位調(diào)制器輸出的相位數(shù)據(jù)作

21、為取樣地址,來尋找正弦ROM表進(jìn)行相位到幅度的變換,輸出不同的幅度編碼。經(jīng)D /A轉(zhuǎn)換器得到相應(yīng)的階梯波,最后經(jīng)過低通濾波器對階梯波進(jìn)行平滑處理,得到由輸入的頻率字決定的連續(xù)變化的輸出正弦波。下面的即為基本DDS結(jié)構(gòu)的常用參數(shù)計(jì)算公式：</p><p>　　輸出頻率： </p><p><b>　

22、　頻率字： </b></p><p>　　其中是頻率控制字，為系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)鐘的頻率值，N為相位累加器的數(shù)據(jù)位寬，也是頻率控制字的數(shù)據(jù)位寬。</p><p>　　下圖為 DDS基本結(jié)構(gòu)原理圖，仔細(xì)觀察。</p><p>　　頻率控制字的可調(diào)整性使得系統(tǒng)輸出頻率非常容易調(diào)整。輸出正弦波頻率f=fclk*frequword/2^20,系統(tǒng)時(shí)鐘,頻率控制字DDS系

23、統(tǒng)時(shí)鐘12MHz,異步于CPU時(shí)鐘20bit頻率控制字,8bit相位控制字,8bit數(shù)據(jù)輸出每波形抽樣256個(gè)點(diǎn)。</p><p><b>　　相位累加器</b></p><p>　　相位累加器結(jié)構(gòu)如圖（4）所示。假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘為Fc，輸出頻率為Fout。每次轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度360°/2N， 則可以產(chǎn)生一個(gè)頻率為Fc/2N 的正弦波的相位遞增量。那么只要選擇恰當(dāng)?shù)?/p>

24、頻率控制字M，使得 Fout / Fc= M / 2N,就可以得到所需要的輸出頻率Fout，F(xiàn)out = Fc*M / 2N,相位幅度轉(zhuǎn)換通過相位累加器，我們已經(jīng)得到了合成Fout 頻率所對應(yīng)的相位信息，然后相位幅度轉(zhuǎn)換器把0°~360°的相位轉(zhuǎn)換成相應(yīng)相位的幅度值。</p><p>　?。?）相位累加器結(jié)構(gòu)如圖（4）所示。</p><p>　　（2）如圖5所示，該部分

25、是頻率字輸入，不同的頻率字輸入會(huì)使得信號輸出波形的頻率不同。</p><p>　?。?）如圖6所示，該部分是輸入地址為6位，輸出值位寬為8的正弦查找表模塊，且輸入地址總線為無符號整數(shù)。</p><p>　　圖6 LUT模塊 </p><p><b>　　高速D/A模塊</b></p><p>　　GW_ADDA板含兩

26、片10位超高速DAC（轉(zhuǎn)換速率最高150MHz）,D/A全部處于使能狀態(tài)，除了數(shù)據(jù)線外，任一器件的控制信號線只有時(shí)鐘線，這有利于高速控制和直接利用MATLAB/DSP Builder工具的設(shè)計(jì)。GW_ADDA板上工作時(shí)鐘必須由FPGA的I/O口提供，優(yōu)點(diǎn)是時(shí)鐘頻率容易變化，且可通過Cyclone中的PLL的到幾乎任何時(shí)鐘頻率。由此即可測試DAC的最高轉(zhuǎn)換頻率。 </p><p>　　兩個(gè)電位器可分別調(diào)協(xié)兩個(gè)D/A

27、輸出的幅度（輸出幅度峰峰值不可大于5V，否則波形失真）；模擬信號從接插口的2針“AIN”輸入，J1和J2分別是模擬信號輸出的PA、PB口，也可在兩掛鉤處輸出，分別是兩個(gè)10位DA5651輸出口。電路原理圖如圖7所示。</p><p>　　相位累加器結(jié)構(gòu)如圖（4）所示。假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘為Fc，輸出頻率為Fout。每次轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度360°/2N， 則可以產(chǎn)生一個(gè)頻率為Fc/2N 的正弦波的相位遞增量。</

28、p><p>　　下圖為高速DA模塊電路原理圖，認(rèn)真理解并運(yùn)用：</p><p>　　圖7 高速DA模塊電路原理圖</p><p>　　2.1.2 頻率字輸入的計(jì)算</p><p>　　由DDS的頻率輸入字公式:計(jì)算，式中N為相位累加器的數(shù)據(jù)位寬，也是頻率輸入字的數(shù)據(jù)位寬，fclk是系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)鐘的頻率值。本設(shè)計(jì)中N=20，fclk=12MHZ，fo

29、ut=50KHZ根據(jù)計(jì)算得出頻率輸入字為4369。</p><p>　　2.1.3 輸出波形峰峰值的計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)中正弦查找模塊輸入地址為8位，輸出位寬為10位，且輸入地址總線為無符號整數(shù)，可設(shè)置起始值為0、結(jié)束值為2π、步進(jìn)值為2π/26。為了得到完整滿度的波形輸出，計(jì)算式可寫成：</p><p>　　511*sin[0:2*pi/2^8]:2*

30、pi]+512</p><p>　　2.1.4 相位差的計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)用8bit相位控制字,8bit數(shù)據(jù)輸出每波形抽樣2^8=256個(gè)點(diǎn)，所以每按一鍵增加或減小相位差為3600/256=1.400 符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　2.1.5正交信號發(fā)生器電路模型圖</p><p>　　兩個(gè)電位器可分別調(diào)協(xié)兩個(gè)D/A輸出的

31、幅度，使用時(shí)一定要調(diào)節(jié)好，使之能調(diào)幅。</p><p>　　基于DDS的正交信號發(fā)生器是整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)核心部分，其電路模型圖如圖8所示。</p><p>　　圖8 基于DDS的正交信號發(fā)生器MDL模型</p><p>　　DDS用來產(chǎn)生頻率、相位和幅度可變的正弦波。DDS的工作原理是利用正弦信號的相位與時(shí)間呈線性關(guān)系的特性”1，采用相位累加方法作為地址，讀出相應(yīng)RO

32、M中的值，得到正弦信號的瞬時(shí)幅值，實(shí)現(xiàn)頻率合成。DDS包括頻率控制字、相位控制字、同步寄存器、相位累加器、波形存儲(chǔ)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、低通濾波器。</p><p>　　在系統(tǒng)時(shí)鐘的控制下．相位累加器對頻率控制字K進(jìn)行累加，得到相位碼，相位碼尋址ROM得到幅值碼，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后得到相應(yīng)的階梯波，再經(jīng)過低通濾波得到連續(xù)平滑的、由頻率控制字K決定的模擬輸出波形。DDS可以用來產(chǎn)生多種波形，只要改變ROM中的數(shù)據(jù)．預(yù)先設(shè)置成

33、正弦波、余弦波等，根據(jù)查表就可以實(shí)現(xiàn)不同的波形。利用DSP</p><p>　　Builder設(shè)計(jì)DDS。然后轉(zhuǎn)換成VHDL。DDS的分辨率在相位累加器的位數(shù)^，足夠大時(shí)，理論上可以獲得相應(yīng)的分辨精度。DDS是一個(gè)全數(shù)字結(jié)構(gòu)的開環(huán)系統(tǒng)，無反饋環(huán)節(jié)，速度非?？?。DDS的相位誤差主要依賴于時(shí)鐘的相位特性，相位誤差小，相位是連續(xù)變化的，形成的信號具有良好的頻譜。這是傳統(tǒng)的直接頻率合成方法無法實(shí)現(xiàn)的。相位字輸入的數(shù)據(jù)寬度

34、M往往小于相位寄存器字長，實(shí)際的DDS結(jié)構(gòu)中Ⅳ很大。</p><p>　　其中Subsystem的原理圖如圖9</p><p>　　圖9 Subsystem的原理圖</p><p>　　2.1.6 Simulink模型的仿真</p><p>　　在Sinout模型編輯窗口中，選擇Slimulation→Start命令，開始仿真，等待仿真結(jié)束后

35、，雙擊Scope模塊，打開Scope觀察窗口。其仿真波形如圖10</p><p>　　圖10 simulink模型仿真圖</p><p>　　2.2 SignalCompiler的使用</p><p>　　2.2.1 分析當(dāng)前的模塊</p><p>　　雙擊Sinout模型中的SignalCompiler模塊，之后單擊Analyze按鈕后，S

36、ignalCompiler就會(huì)對Sinout模型進(jìn)行分析，檢查模型有無錯(cuò)誤，并在MATLAB主窗口中彈出對話框，并給出相關(guān)信息。</p><p>　　2.2.2 設(shè)置SignalCompiler</p><p>　　SignalCompiler窗口中大致分為3個(gè)功能部分：</p><p><b>　　項(xiàng)目設(shè)置選項(xiàng) </b></p>

37、<p><b>　　硬件編譯流程</b></p><p><b>　　信息框</b></p><p>　　2.2.3 把模型文件MDL 轉(zhuǎn)換成VHDL</p><p>　　當(dāng)設(shè)置好Device和Synthesis后，右側(cè)的硬件編譯部分就會(huì)列出一個(gè)操作：</p><p>　　(1)Conv

38、ert MDL to VHDL</p><p>　　(2) Synthesis</p><p>　　(3) QuartusⅡ</p><p><b>　　2.2.4 綜合</b></p><p>　　單擊步驟（2）的圖標(biāo)，完成綜合過程。</p><p>　　2.2.5 QuartusⅡ試配<

39、/p><p>　　單擊步驟（3）的圖標(biāo)，調(diào)用QuartusⅡ完成編譯試配過程，生成編譯文件。編譯文件可以直接用于FPGA的編譯配置。打開QuartusⅡ后 ，需在VHDL文件程序中實(shí)體說明中添加: </p><p>　　CLK : out std_logic;</p><p><b>　　在結(jié)構(gòu)體最后加入:</b>&

40、lt;/p><p>　　CLK<=CLOCK;</p><p>　　2.3嵌入式鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)輸出波形頻率較高時(shí)，由于采樣一個(gè)完整周期的波形數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)減少，勢必引起波形失真，要消除波形失真，一是可以增加采樣波形數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)，二是提高系統(tǒng)的主工作時(shí)鐘頻率。若不增加外配ROM的情況下，可以使用后一種方法。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)在充分利用FPGA的存儲(chǔ)空間的情況

41、下，為了提高波形的輸出頻率(在不失真的條件下)，還使用了Cyclone器件中的嵌入式鎖相環(huán)，提高系統(tǒng)的主工作時(shí)鐘頻率，在實(shí)際工作時(shí)的主時(shí)鐘頻率達(dá)12 MHz。</p><p><b>　　2.4 引腳的鎖定</b></p><p>　　設(shè)計(jì)中各引腳的鎖定如圖11所示。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇工作模式1，通過鍵盤控制波形輸出的幅度。<

42、;/p><p><b>　　圖11各引腳的鎖定</b></p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)結(jié)果與結(jié)論</b></p><p>　?。?）嵌入式邏輯分析儀輸出波形如圖12</p><p>　　圖12 嵌入式邏輯分析儀輸出波形</p><p>　　(2)波形失真度與儲(chǔ)存波形ROM的

43、位數(shù)及主工作時(shí)鐘頻率有關(guān)。</p><p>　　（3）1.，2，3鍵控制幅度，其中1是微調(diào)，2，3粗調(diào)。由于我們頻率設(shè)定在一個(gè)固定值，在10HZ到50KHZ之間，能夠?qū)崿F(xiàn)在峰峰值大于3V波形不失真。且波形較穩(wěn)定。</p><p><b>　　4、結(jié)束語及致謝</b></p><p>　　在本文的撰寫過程中，姚毅和成繼中老師作為我們的指導(dǎo)老師，他

44、們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，視野廣闊，為我營造了一種良好的學(xué)術(shù)氛圍。置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了明確的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。</p><p>　　這段時(shí)間的學(xué)習(xí)，使我們了解到了理論和實(shí)際之間的

45、差別，第一次真正接觸到了實(shí)際中的問題，并通過和老師、同學(xué)交流，加強(qiáng)了自身的分析問題、解決問題的能力。同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)了自己在某些方面的不足，這是我們以后要加以改進(jìn)的方面。對于如何運(yùn)用MATLAB與DSPbuilder有了更好的運(yùn)用，使我們對硬件課程的學(xué)習(xí)有了更濃的興趣， 使我們對我們所學(xué)的這個(gè)方向服了更濃的興趣。雖然在做課設(shè)的過程中遇到過許多困難，尤其是思路一開始不正確的時(shí)候也產(chǎn)生過放棄的念頭，但最終還是堅(jiān)持了下來，終于把這個(gè)課設(shè)完整圓

46、滿的做完了。</p><p>　　在此特向xx成繼中老師致以衷心的謝意！向他們無可挑剔的敬業(yè)精神、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度、深厚的專業(yè)修養(yǎng)和平易近人的待人方式表示深深的敬意！</p><p>　　5、元器件及儀器設(shè)備明細(xì)表</p><p><b>　　6、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]．邊計(jì)年，薛宏熙譯. 用VH

47、DL設(shè)計(jì)電子線路. 北京：清華大學(xué)出版社，2000.</p><p>　　[2]．黃正謹(jǐn)，徐堅(jiān)等. CPLD系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)入門與應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[3]．蔣璇，蔵春華. 數(shù)學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與PLD應(yīng)用技術(shù). 北京：電子工業(yè)出版社，2001..</p><p>　　[4]．李宗伯，王蓉暉譯. VHDL設(shè)計(jì)表示和綜合. 北京：

48、機(jī)械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[5]．潘松，黃繼業(yè)，王國棟. 現(xiàn)代DSP技術(shù). 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[6]．王金明，楊吉斌. 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與Verilog HDL. 北京：電子工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[7]．王鎖萍. 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）教程. 成都： 電子科技大學(xué)出版社，200

49、0.</p><p>　　[8]．徐志軍，徐光輝. CPLD/FPGA開發(fā)與應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[9]．Altera Corporation. Altera Digital Library. Altera,2002.</p><p>　　[10]．Xilinx Inc. Data Book 2001. Xilinx

50、,2000.</p><p><b>　　7、程序清單</b></p><p>　　use dspbuilder.dspbuilderblock.all;</p><p>　　library lpm;</p><p>　　use lpm.lpm_components.all; library ieee;</p>

51、;<p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_signed.all;</p><p>　　library dspbuilder;</p><p>　　Entity biaozhun1 is </p><p>　　Port(clk:out std_

52、logic;</p><p>　　clock:in std_logic;</p><p>　　sclrp :in std_logic:='0';</p><p>　　Input:in std_logic_vector(7 downto 0);</p><p>　　Input1:in std_logi

53、c_vector(31 downto 0);</p><p>　　Input2:in std_logic_vector(7 downto 0);</p><p>　　Input3:in std_logic_vector(7 downto 0);</p><p>　　Output:out std_logic_vector(9 downto 0);&l

54、t;/p><p>　　Output1:out std_logic_vector(9 downto 0)</p><p><b>　　);</b></p><p>　　end biaozhun1;</p><p>　　architecture aDspBuilder of biaozhun1 is</p>

55、<p>　　signalSAOutputO:std_logic_vector(9 downto 0);</p><p>　　signalSAOutput1O:std_logic_vector(9 downto 0);</p><p>　　signal sclr :std_logic:='0';</p><p>　　si

56、gnalA0W:std_logic_vector(32 downto 0);</p><p>　　signalA1W:std_logic_vector(9 downto 0);</p><p>　　signalA2W:std_logic_vector(15 downto 0);</p><p>　　signalA3W:std_logi

57、c_vector(8 downto 0);</p><p>　　signalA4W:std_logic_vector(32 downto 0);</p><p>　　signalA5W:std_logic_vector(8 downto 0);</p><p>　　signalA6W:std_logic_vector(8 downto 0);

58、</p><p>　　signalA7W:std_logic_vector(33 downto 0);</p><p>　　signalA8W:std_logic_vector(23 downto 0);</p><p>　　signalA9W:std_logic_vector(32 downto 0);</p><p&g

59、t;　　signalA10W:std_logic_vector(19 downto 0);</p><p>　　signalA11W:std_logic_vector(19 downto 0);</p><p>　　signalA12W:std_logic_vector(33 downto 0);</p><p>　　signalA13W

60、:std_logic_vector(34 downto 0);</p><p>　　signalA14W:std_logic_vector(10 downto 0);</p><p>　　signalA15W:std_logic_vector(10 downto 0);</p><p>　　signalA16W:std_logic_vec

61、tor(10 downto 0);</p><p>　　signalA17W:std_logic_vector(10 downto 0);</p><p>　　signalA18W:std_logic_vector(10 downto 0);</p><p><b>　　Begin</b></p><p>

62、;　　assert (1<0) report altversion severity Note;</p><p>　　Output<=SAOutputO;</p><p>　　Output1<=SAOutput1O;</p><p>　　-- Global reset circuitry for the input global re

63、set sclrp</p><p>　　sclr<=sclrp;</p><p>　　-- Input - I/O assignment from Simulink Block "Input"</p><p>　　A3W(7 downto 0) <= Input;</p><p>　　A3W(8)

64、<= '0';</p><p>　　-- Input - I/O assignment from Simulink Block "Input1"</p><p>　　A4W(31 downto 0) <= Input1;</p><p>　　A4W(32) <= '0';<

65、/p><p>　　-- Input - I/O assignment from Simulink Block "Input2"</p><p>　　A5W(7 downto 0) <= Input2;</p><p>　　A5W(8) <= '0';</p><p>　　-- Input

66、 - I/O assignment from Simulink Block "Input3"</p><p>　　A6W(7 downto 0) <= Input3;</p><p>　　A6W(8) <= '0';</p><p>　　A0W(32)<='0';</p&g

67、t;<p>　　-- Constant assignment - Simulink Block "Constant0"</p><p>　　A1W(9)<='0';</p><p>　　A1W(8 downto 0)<="000000000";</p><p>　　-- C

68、onstant assignment - Simulink Block "Constant1"</p><p>　　A2W(15)<='0';</p><p>　　A2W(14 downto 0)<="000000000000000";</p><p>　　-- Concatenatio

69、n Operation - Simulink Block "BusConcatenation"</p><p>　　A8W(22 downto 0) <= A3W(7 downto 0) & A2W(14 downto 0);</p><p>　　A8W(23)<='0';</p><p>　　-- C

70、oncatenation Operation - Simulink Block "BusConcatenation1"</p><p>　　A9W(31 downto 0) <= A1W(8 downto 0) & A8W(22 downto 0);</p><p>　　A9W(32)<='0';</p><

71、;p>　　A16W(10)<='0';</p><p>　　A17W(10)<='0';</p><p>　　A18W(10)<='0';</p><p>　　-- Output - I/O assignment from Simulink Block "Outpu

72、t"</p><p>　　Outputi : SBF generic map(</p><p>　　width_inl=>11,</p><p>　　width_inr=>0,</p><p>　　width_outl=>10,</p><p>　　width_outr=>0,<

73、/p><p>　　lpm_signed=>BusIsUnsigned,</p><p><b>　　round=>0,</b></p><p><b>　　satur=>0)</b></p><p>　　port map (</p><p>　　xin=>

74、A17W,</p><p>　　yout=>SAOutputO);</p><p>　　-- Output - I/O assignment from Simulink Block "Output1"</p><p>　　Output1i : SBF generic map(</p><p>　　width_inl

75、=>11,</p><p>　　width_inr=>0,</p><p>　　width_outl=>10,</p><p>　　width_outr=>0,</p><p>　　lpm_signed=>BusIsUnsigned,</p><p><b>　　round=&g

76、t;0,</b></p><p><b>　　satur=>0)</b></p><p>　　port map (</p><p>　　xin=>A18W,</p><p>　　yout=>SAOutput1O);</p><p>　　--Bus Formatting

77、 Simulink Block "AltBus"</p><p>　　AltBusi : SBF generic map(</p><p>　　width_inl=>34,</p><p>　　width_inr=>0,</p><p>　　width_outl=>32,</p><

78、p>　　width_outr=>0,</p><p>　　lpm_signed=>BusIsUnsigned,</p><p><b>　　round=>0,</b></p><p><b>　　satur=>0)</b></p><p>　　port map (<

79、;/p><p>　　xin =>A7W,</p><p>　　yout=>A0W(31 downto 0));</p><p>　　-- Delay Element - Simulink Block "Delay"</p><p>　　Delayi : SDelaygeneric map (</

80、p><p>　　LPM_WIDTH => 34,</p><p>　　LPM_DELAY => 1,</p><p>　　SequenceLength => 1,</p><p>　　SequenceValue => 1)</p><p>　　port map (dataa

81、=>A12W,</p><p>　　clock=>clock,</p><p>　　ena =>'1',</p><p>　　sclr =>sclr,</p><p>　　result=>A7W);</p><p>　　-- Product

82、 Operator - Simulink Block "Product"</p><p>　　Producti : AltiMult generic map (</p><p>　　LPM_WIDTHA=>11,</p><p>　　LPM_WIDTHB=>9,</p><p>　　PIPELINE

83、=>0,</p><p>　　one_input=>0,</p><p>　　lpm =>1,</p><p>　　lpm_hint=>"UNUSED",</p><p>　　cst_val =>"000000000",</p&

84、gt;<p>　　SequenceLength=>1,</p><p>　　SequenceValue=>1,</p><p>　　dspb_widthr=>20)</p><p>　　port map (</p><p>　　DATAA=>A14W,</p><p

85、>　　DATAB=>A5W,</p><p>　　clock=>'0',</p><p>　　ena =>'1',</p><p>　　sclr =>'0',</p><p>　　result=>A10W);</p&

86、gt;<p>　　-- Product Operator - Simulink Block "Product1"</p><p>　　Product1i : AltiMult generic map (</p><p>　　LPM_WIDTHA=>11,</p><p>　　LPM_WIDTHB=>9,<

87、;/p><p>　　PIPELINE=>0,</p><p>　　one_input=>0,</p><p>　　lpm =>0,</p><p>　　lpm_hint=>"UNUSED",</p><p>　　cst_val =>&

88、quot;000000000",</p><p>　　SequenceLength=>1,</p><p>　　SequenceValue=>1,</p><p>　　dspb_widthr=>20)</p><p>　　port map (</p><p>　　DATAA

89、=>A15W,</p><p>　　DATAB=>A6W,</p><p>　　clock=>'0',</p><p>　　ena =>'1',</p><p>　　sclr =>'0',</p><p>　

90、　result=>A11W);</p><p>　　-- Sum Operator - Simulink Block "ParallelAdderSubtractor"</p><p>　　ParallelAdderSubtractori : SAdderSub generic map (</p><p>　　lpm_width =&

91、gt;33,</p><p>　　pipeline=>1,</p><p>　　SequenceLength=>1,</p><p>　　SequenceValue=>1,</p><p>　　AddSubVal=>AddAdd)</p><p>　　port map (<

92、/p><p>　　dataa=>A0W,</p><p>　　datab=>A9W,</p><p>　　clock=>clock,</p><p>　　ena =>'1',</p><p>　　sclr =>sclr,</p>

93、<p>　　result=>A12W);</p><p>　　-- Sum Operator - Simulink Block "ParallelAdderSubtractor1"</p><p>　　ParallelAdderSubtractor1i : SAdderSub generic map (</p><p>

94、　　lpm_width =>34,</p><p>　　pipeline=>1,</p><p>　　SequenceLength=>1,</p><p>　　SequenceValue=>1,</p><p>　　AddSubVal=>AddAdd)</p><p>　　

95、port map (</p><p>　　dataa(32 downto 0)=>A4W(32 downto 0),</p><p>　　dataa(33)=>A4W(32),</p><p>　　datab=>A7W,</p><p>　　clock=>clock,</p>&l

96、t;p>　　ena =>'1',</p><p>　　sclr =>sclr,</p><p>　　result=>A13W);</p><p>　　-- Look-up table - Simulink Block "LUT"</p><p>　　LUTi

97、 : lpm_romgeneric map (</p><p>　　LPM_WIDTH => 10,</p><p>　　LPM_WIDTHAD => 10,</p><p>　　lpm_address_control => "REGISTERED",</p><p>　　lpm_outdata =&g

98、t; "UNREGISTERED",</p><p>　　lpm_file => "biaozhun1LUT.hex")</p><p>　　port map (</p><p>　　address(9 downto 0)=>A16W(9 downto 0),</p><p>　　incl

99、ock=>clock,</p><p>　　q=>A14W(9 downto 0));</p><p>　　A14W(10)<='0';</p><p>　　-- Look-up table - Simulink Block "LUT1"</p><p>　　LUT1i :

100、lpm_romgeneric map (</p><p>　　LPM_WIDTH => 10,</p><p>　　LPM_WIDTHAD => 10,</p><p>　　lpm_address_control => "REGISTERED",</p><p>　　lpm_outdata =>

101、"UNREGISTERED",</p><p>　　lpm_file => "biaozhun1LUT1.hex")</p><p>　　port map (</p><p>　　address(9 downto 0)=>A16W(9 downto 0),</p><p>　　incloc

102、k=>clock,</p><p>　　q=>A15W(9 downto 0));</p><p>　　A15W(10)<='0';</p><p>　　-- Bus Conversion - Simulink Block "BusConversion1"</p><p>　

103、　BusConversion1i : SRED generic map(</p><p>　　widthin=>32,</p><p>　　widthout=>10,</p><p><b>　　msb=>31,</b></p><p><b>　　lsb=>22,</b>&

104、lt;/p><p><b>　　round=>0,</b></p><p>　　lpm_signed=>BusIsUnsigned,</p><p><b>　　satur=>0)</b></p><p>　　port map (</p><p>　　xin(3

105、1 downto 0)=>A13W(31 downto 0),</p><p>　　yout=>A16W(9 downto 0));</p><p>　　-- Bus Conversion - Simulink Block "BusConversion2"</p><p>　　BusConversion2i : SRED ge

106、neric map(</p><p>　　widthin=>20,</p><p>　　widthout=>10,</p><p><b>　　msb=>18,</b></p><p><b>　　lsb=>9,</b></p><p><b&g

107、t;　　round=>0,</b></p><p>　　lpm_signed=>BusIsUnsigned,</p><p><b>　　satur=>0)</b></p><p>　　port map (</p><p>　　xin(19 downto 0)=>A10W(19 do

108、wnto 0),</p><p>　　yout=>A17W(9 downto 0));</p><p>　　-- Bus Conversion - Simulink Block "BusConversion3"</p><p>　　BusConversion3i : SRED generic map(</p><p

109、>　　widthin=>20,</p><p>　　widthout=>10,</p><p><b>　　msb=>18,</b></p><p><b>　　lsb=>9,</b></p><p><b>　　round=>0,</b>&

110、lt;/p><p>　　lpm_signed=>BusIsUnsigned,</p><p><b>　　satur=>0)</b></p><p>　　port map (</p><p>　　xin(19 downto 0)=>A11W(19 downto 0),</p><p&g