基于FPGA多功能波形发生器的设计开题报告

1. 研究目的与意义

多功能波形发生器是现代测量领域应用最为广泛的通用仪器之一。

传统信号发生器具有体积较大，设备笨重，可靠性差，成本较高，且精度不准这些问题，已经满足不了多数普通用户以及市场的需求。

在传统的模拟调制系统的实现大多数是采用模拟乘法器加滤波器的方法，这种方式有着可控性差、精度低、抗干扰能力弱等缺陷并且能够产生的波形较少。

2. 课题关键问题和重难点

（1）主要关键问题：1、完成电路硬件的组合，以fpga为核心，配合控制电路和信号处理电路控制参数来实现波形的输出，其中信号处理电路主要包括d/a转化器如pcf8591、低通滤波器、幅度放大及控制电路，而控制电路主要包括单片机最小系统如xilinx xc6slx9、lcd液晶显示电路等。

2、由于采用verilog或vhdl语言操作简便，可以尽量减少对资源的占用，有效减少成本。

所以用来实现包括递增与递减锯齿波模块、三角波模块、方波模块等基本电路模块。

3. 国内外研究现状（文献综述）

基于fpga的多功能波形发生器的文献综述摘要:信号发生器在生产和科技领域中的应用无可替代。

它能够产生如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波等多种波形，被称为函数信号发生器。

函数信号发生器的实现方法通常有两种，一是以fpga为控制系统使用现成的数字频率合成器，再加上高速d/a转换器，这种方法可以获得不错的性能但成本较高。

4. 研究方案

(1)系统总设计框图，包括信号产生模块，信号控制模块，信号输出模块等。

(2)dds系统模块可通过vhdl建成仿真，从fpga输出相应波形数据，通过d/a转化器转为模拟信号后，经过滤波电路输出。

(3)硬件设计，对信号电路进行总体规划，进行选型以及硬件设计，绘制原理图，并画出对应板图。

5. 工作计划

第1周 阅读外文文献，将其翻译成中文并上传系统，了解国内外相关研究成果、相关行业发展进程、当下所面对的问题，以及未来的发展趋势，完成开题报告初稿;第2周 修改开题报告，完成开题报告终稿并上传系统;第3周 复习电路、单片机、VHDL等科目，查询相关资料，完成基于单片机的DDS系统的功能、电路模块的总体设计和规划;第4周 按信号发生器的设计要求对波形发生器做系统电路模块的设计;第5周 查阅相关资料和设计手册，并结合相关硬件，完成系统电路模块的验证;第6周 按函数信号发生器的设计要求对DDS系统进行系统软件程序的设计;第7周 查阅相关资料和设计手册，并结合相关硬件，完成软件功能的验证;第8周 整理文档，并对软硬件功能进行系统的整合;第9周 查阅相关文献资料，下载仿真软件，进行系统的测试和验证;第10周进行仿真研究，收集系统的实验数据；第11周规整毕设资料，撰写论文;第12周完善论文，彻底解决撰论文中不正确的、疑惑的问题，修改完毕并提交论文;第13周整理资料，准备答辩;第14周答辨完成，毕设结束。