简易信号发生器设计VHDL代码Quartus仿真

名称：简易信号发生器设计VHDL代码Quartus仿真

软件：Quartus

语言：VHDL

代码功能：

简易信号发生器的设计

设备及软件:装有 Quartus II软件完成设计数字系统的计算机

目的:

1.了解系统相关功能电路图与印刷电路图的设计、绘制,并完成相关流程的设计以及硬件描述语言VHDL程序的编写、设计与综合和调试仿真工作。

2.学会 Quartus II软件完成设计系统的设计与综合。

3.握该数字电路系统的仿直调试,分析系统功能实现的可行性等。

任务:本课程设计主要是利用VHDL语言设计一个信号发生器,要求实现以下功能：

1.根据输入信号的选择可以产生周期性输出方波、三角波、正弦波、阶梯波四种波形信号。

2.可以在一定范围内调整频率。

3.如果有祭件,可将波形数据送入DA转换器,将数字信号转换为横拟信号输出,用示波器测试DA转换器的输出,可以现测到4种信号的输出。

FPGA代码Verilog/VHDL代码资源下载：www.hdlcode.com

演示视频：

设计文档：

1. 工程文件

2. 程序文件

ROM IP核

3. 程序编译

4. RTL图

5. Testbench

6. 仿真图

整体仿真图

上图中，wave_select选择波形类型，01输出sin，10输出方波，11输出三角波，00阶梯波。

Frequency控制波形频率

相位累加器模块

相位累加器，控制读ROM的地址，图上可以看到地址累加

波形选择模块

01输出sin，10输出方波，11输出三角波，00阶梯波

正弦波ROM模块

存储了正弦波波形

三角波ROM模块

存储了三角波波形

方波ROM模块

存储了方波波形

阶梯波ROM模块

存储了阶梯波波形

按键控制频率信号模块

通过按键控制frequency信号，从而进制波形频率

部分代码展示:

LIBRARY ieee;
   USE ieee.std_logic_1164.all;
USE ieee.std_logic_unsigned.all;
--DDS频率等于clk*N/2^13,clk为输入时钟，N为频率控制字frequency；2^13是因为ROM里面存储了8192个点，相位累加器位宽为13位
ENTITY DDS_top IS
   PORT (
      clk_in      : IN STD_LOGIC;--时钟
rst_p: IN STD_LOGIC;--复位
      wave_select  : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);--01输出sin，10输出方波，11输出三角波，00阶梯波
      frequency_key    : IN STD_LOGIC;--频率控制按键
wave         : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)--输出波形
   );
END DDS_top;
ARCHITECTURE behave OF DDS_top IS
--例化模块
--波形选择模块
   COMPONENT wave_sel IS
      PORT (
         clk_in      : IN STD_LOGIC;
         wave_select  : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);
         douta_fangbo : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         douta_sanjiao : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         douta_sin    : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
douta_juchi  : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
         wave         : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)
      );
   END COMPONENT;
   
--相位累加器模块
   COMPONENT Frequency_ctrl IS
      PORT (
         clk_in      : IN STD_LOGIC;
         frequency    : IN STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0);
         addra        : OUT STD_LOGIC_VECTOR(12 DOWNTO 0)
      );
   END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT sin_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT fangbo_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT sanjiao_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;
--ROM表
COMPONENT juchi_ROM IS
PORT
(
address: IN STD_LOGIC_VECTOR (12 DOWNTO 0);
clock: IN STD_LOGIC  := '1';
q: OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)
);
END COMPONENT;

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