DDS
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dds的简单例子DDS(Data Distribution Service)是一种用于实现分布式系统之间数据通信的协议。
它提供了一种高效可靠的数据传输机制,使得分布式系统中的各个节点能够实时地共享数据。
下面将以DDS的简单例子为题,列举一些常见的应用场景和使用方式。
1. 工业物联网:在工业生产中,各个设备和控制系统需要实时地共享数据,以协调生产过程。
例如,一台机器的温度、压力和速度等参数需要实时传输到其他设备上,以进行协调控制。
DDS能够提供低延迟、高可靠的数据传输,满足工业物联网的实时性要求。
2. 智能交通系统:在交通管理中,DDS可以用于实时地传输交通状况、车辆信息等数据。
例如,交通信号灯可以通过DDS接收来自车辆的实时数据,根据交通流量进行智能调度,提高交通效率和安全性。
3. 医疗监护系统:在医疗领域,DDS可以用于实时地传输患者的生理参数和监测数据。
例如,在重症监护室中,各种监护设备可以通过DDS将患者的心率、血压等数据传输给医护人员,以便及时采取措施。
4. 军事指挥系统:在军事领域,DDS可以用于实时地传输作战指令、战场情报等数据。
例如,战场上的各个作战单元可以通过DDS接收指挥部的指令,实时调整战术部署,提高作战效能。
5. 金融交易系统:在金融领域,DDS可以用于实时地传输交易数据和市场行情。
例如,证券交易所可以通过DDS将交易数据传输给各个交易参与方,确保交易信息的实时性和一致性。
6. 航空航天领域:在航空航天领域,DDS可以用于实时地传输飞行数据和飞机状态。
例如,空中交通管制系统可以通过DDS接收飞机的实时位置和状态信息,确保航班的安全和顺畅。
7. 物流管理系统:在物流领域,DDS可以用于实时地传输货物的跟踪信息和运输状态。
例如,物流公司可以通过DDS将货物的实时位置和运输进度传输给客户,提供更加准确和及时的物流信息。
8. 智能家居系统:在智能家居领域,DDS可以用于实时地传输家庭设备和传感器的数据。
DDS测试标准
一、概述
DDS(Direct Digital Synthesizer)是一种基于数字信号处理技术的频率合成器。
为了确保DDS的输出信号质量满足要求,需要对DDS进行一系列的测试。
本测试标准主要包含两个方面:输出信号质量测试和相位和频率调制测试。
二、输出信号质量测试
1.频率稳定度测试
在规定时间内,记录DDS的输出频率变化,以评估其频率稳定度。
一般来说,频率稳定度应优于±1×10-6。
2.相位噪声测试
在规定带宽内,测量DDS输出信号的相位噪声,以评估其性能。
一般来说,相位噪声应优于-80 dBc/Hz。
3.杂散抑制测试
在规定带宽内,测量DDS输出信号的杂散抑制能力,以评估其性能。
一般来说,杂散抑制能力应优于-70 dBc。
4.谐波失真测试
测量DDS输出信号的谐波失真,以评估其性能。
一般来说,谐波失真应优于-70 dBc。
三、相位和频率调制测试
1.频率调制测试
在规定的调制频率和调制指数下,测量DDS输出信号的频率调制性能,以评估其性能。
一般来说,频率调制性能应优于±0.1 dB。
2.相位调制测试
在规定的调制频率和调制指数下,测量DDS输出信号的相位调制性能,以评估其性能。
一般来说,相位调制性能应优于±0.1 dB。
以上是DDS测试标准的概述,具体测试方法需根据具体的设备参数和测试条件进行调整。
在进行测试时,应遵循相关的测试规程和安全规范,以保证测试结果的准确性和可靠性。
dds协议解读及测试开发实践摘要:一、DDS 协议简介1.DDS 的定义与背景2.DDS 的发展历程3.DDS 的主要应用领域二、DDS 协议基本概念1.主题与发布者2.主题与订阅者3.数据分发4.传输协议三、DDS 协议的优势1.高度可扩展性2.实时性3.可靠性4.安全性四、DDS 协议的测试开发实践1.测试环境搭建2.测试用例设计3.测试执行与结果分析4.性能测试与优化正文:一、DDS 协议简介DDS(Data Distribution Service,数据分发服务)是一种用于实时数据分发的中间件协议,它定义了一种发布者与订阅者之间的数据分发机制,以实现实时数据交换和处理。
DDS 起源于美国国防部高级研究计划局(DARPA)的实时信息系统(RTI)项目,经过多年的发展,已成为实时数据分发领域的事实标准。
DDS 广泛应用于航空航天、国防、工业自动化、医疗设备、智能交通等高实时性、高可靠性、高安全性领域。
二、DDS 协议基本概念(1)主题与发布者:主题是数据的一个抽象表示,可以是具体的实体,也可以是某种状态或特征。
发布者负责将数据发布到主题,供订阅者接收。
(2)主题与订阅者:订阅者可以根据需求订阅一个或多个主题,并接收相应的数据。
订阅者可以对收到的数据进行处理,也可以将数据转发给其他订阅者。
(3)数据分发:DDS 通过一种称为“数据分发器”的组件实现数据的发送和接收。
发布者将数据发送到数据分发器,数据分发器根据订阅者的请求将数据分发给相应的订阅者。
(4)传输协议:DDS 支持多种传输协议,如TCP/IP、UDP 等。
发布者与订阅者之间可以通过不同的传输协议进行通信,以满足不同应用场景的需求。
三、DDS 协议的优势(1)高度可扩展性:DDS 协议支持多种数据类型和数据格式,可以灵活地扩展和适应不同的应用需求。
(2)实时性:DDS 协议采用了发布/订阅模式,可以实现数据的高效分发和处理,满足实时性要求较高的应用场景。
dds协议格式摘要:1.DDS协议简介2.DDS协议的发展历程3.DDS协议的基本组成4.DDS协议的应用领域5.DDS协议在我国的发展和应用6.DDS协议的未来发展趋势正文:DDS(Data Distribution Service)协议,即数据分发服务协议,是一种用于实时数据分发的高效、可靠的数据传输协议。
它是由美国OMG组织(Object Management Group)制定的一个国际标准,广泛应用于各种分布式系统中。
1.DDS协议简介DDS协议定义了一种数据分发机制,使得数据生产者和消费者之间的数据传输更加高效、简单和可靠。
它采用发布-订阅(Publish-Subscribe)模式,允许数据生产者将数据发布到主题(Topic),而数据消费者则可以订阅这些主题以获取相关数据。
DDS协议具有高度的可扩展性和互操作性,支持多种数据类型和传输协议,适用于各种不同的应用场景。
2.DDS协议的发展历程DDS协议起源于1998年,由美国OMG组织制定。
随着分布式系统技术的不断发展,DDS协议也在不断完善和演进。
从最初的DDS v1.0到现在的DDS v1.4,协议已经经历了多个版本的迭代,功能更加丰富,性能更加优越。
3.DDS协议的基本组成DDS协议主要包括以下几个部分:- 实体(Entity):DDS中的基本组成单元,包括主题、数据生产者、数据消费者等。
- 主题(Topic):用于发布和订阅数据的逻辑通道,可以包含多种类型的数据。
- 数据生产者(Publisher):负责将数据发布到主题。
- 数据消费者(Subscriber):负责订阅主题,接收数据。
- 代理(Broker):负责在生产者和消费者之间传输数据,可以对数据进行缓存和路由。
4.DDS协议的应用领域DDS协议广泛应用于各种分布式系统中,尤其适用于以下领域:- 物联网(IoT):用于连接各种智能设备和传感器,实现数据的实时采集和处理。
- 航空航天:用于实现飞行器和其他航天器之间的数据通信。
药理学DDS的名词解释药物递送系统(Drug Delivery Systems,DDS)是药理学领域的一个重要概念,它涉及药物的制备、递送和释放等方面。
DDS的研究和应用对于药物有效性、毒副作用的降低以及疾病治疗的改进起到了至关重要的作用。
一、DDS的定义DDS指的是通过特殊的技术、载体或者设备,将药物送达靶组织或者靶细胞,从而提高其在体内的治疗效果,并减少毒副作用的药物递送系统。
简单来说,DDS就是一种将药物精确地输送到需要治疗的部位的系统。
二、DDS的分类1. 根据递送方式不同,DDS可以分为被动递送系统和主动递送系统。
被动递送系统是指载体通过生理条件的变化实现药物的递送,例如pH值、温度、溶解度等的变化。
这种方式的优点是简单易行,但递送效果受到生理环境的限制。
主动递送系统则是通过载体主动寻找和识别目标组织或细胞,从而实现药物的准确递送。
常用的主动递送系统包括纳米粒子、胶束、透明质酸、受体介导的递送系统等。
2. 根据载体的类型和性质不同,DDS可以分为生物相关性载体和合成载体。
生物相关性载体是指来源于生物体的载体,例如生物膜、细胞、脂质体等。
这种载体具有良好的生物相容性和生物可降解性,可以减少对机体的损害。
合成载体则是通过化学合成的方式制备的载体,例如聚合物、纳米材料等。
这种载体可以根据需要进行设计和改良,具有可控性和可调控性。
三、DDS的应用DDS的应用范围非常广泛,不仅涉及疾病治疗领域,还包括药物研发、药物分析等。
1. 疾病治疗DDS在疾病治疗中的应用是其中最受关注的领域之一。
通过DDS可以将药物直接输送到病灶部位,提高药物的局部浓度,增加治疗效果。
例如,在肿瘤治疗中,DDS可以实现靶向输送药物到肿瘤组织,减少对正常组织的损害,提高治疗效果。
2. 药物研发DDS在药物研发过程中也发挥着重要的作用。
通过DDS可以探索药物的药代动力学、体内分布和代谢机制等,为药物的开发提供指导和支持。
同时,DDS还可以帮助药物的保护和稳定,克服药物的不良物理化性质,延长药物的有效时间。
dds使用场景DDS(分布式数据存储)使用场景DDS(Distributed Data Storage)是一种分布式数据存储技术,广泛应用于各种场景中。
本文将介绍DDS的使用场景,包括金融领域、物联网、大数据分析等。
一、金融领域在金融领域,DDS被广泛应用于交易数据的存储和分析。
金融市场的交易数据量庞大,对实时性和可靠性要求极高。
DDS通过将数据分布式存储在多个节点上,提供高速的读写能力和高可用性,保证了交易数据的安全性和一致性。
同时,DDS还能够对交易数据进行实时分析,帮助金融机构进行风险控制和决策支持。
二、物联网在物联网应用中,DDS被用来存储和管理海量的传感器数据。
物联网设备通常分布在不同的地理位置,产生的数据量巨大且具有高实时性要求。
DDS通过将数据分布式存储在边缘节点上,实现了数据的高效采集、存储和传输。
同时,DDS还支持多种通信协议,能够与各种物联网设备进行无缝集成,提供灵活的数据存储和访问能力。
三、大数据分析在大数据分析场景中,DDS被用来存储和处理海量的结构化和非结构化数据。
大数据分析需要处理不同来源、不同格式的数据,而DDS能够提供高度可扩展的存储能力和强大的数据处理能力。
DDS 支持多种查询语言和分布式计算框架,能够快速地进行数据查询和分析,帮助企业发现潜在的商业机会和优化业务流程。
四、医疗健康在医疗健康领域,DDS被广泛应用于医疗数据的存储和共享。
医疗数据通常包括患者的病历、影像数据、实时监测数据等。
DDS通过将医疗数据分布式存储在多个医疗机构之间,实现了数据的安全共享和远程访问。
同时,DDS还支持数据的实时更新和同步,保证了医疗数据的准确性和一致性,提高了医疗诊断和治疗的效率。
五、智能交通在智能交通领域,DDS被用来存储和传输交通数据。
智能交通系统需要实时采集和处理交通流量、车辆位置等数据,以提供实时的路况信息和交通管理。
DDS通过将交通数据分布式存储在不同的交通节点上,实现了数据的高效采集和传输。
数据库原理的dds英语缩写
数据库原理是计算机科学中一门非常重要的课程,它涉及到的领
域非常广泛,包括数据库设计、数据库管理、数据仓库、数据挖掘等等。
而DDS则是数据库原理的英文缩写,它代表的是一种实时数据分
发系统,下面将会分步骤阐述DDS的含义以及它的应用。
一、DDS的含义
DDS是一种实时数据分发系统,它是一种应用程序解决方案,能够有效地将数据从一个地方传递到另一个地方。
DDS的核心在于数据发布和订阅。
发布者将数据发布到DDS中心,而订阅者则在DDS中心订阅数据。
DDS中心负责将数据传递给订阅者,实现了数据实时传递的功能。
二、DDS的应用
DDS的应用非常广泛,可以用于实时数据传递、控制系统、模拟仿真、远程监测等领域。
例如,DDS可以应用于医疗设备系统,控制机器人的操作,实现智能家居等等。
DDS还可以应用于金融、物流、教育等领域,帮助企业提高效率,降低成本,提高安全性和可靠性。
三、DDS的优势
与传统的数据传输方式相比,DDS具有以下几个优势:
1. 实时性:DDS具有高效的数据传递速度和实时性,无需等待,能够
及时获取数据。
2. 可伸缩性:DDS支持异构系统的连接,能够扩展至大规模系统。
3. 可靠性:DDS支持数据冗余功能,能够实现数据备份和数据恢复。
4. 易于使用:DDS具有较为简单的API,易于使用和维护。
总之,DDS作为数据库原理的一种应用,具有非常广泛的应用领
域和优势,可以帮助企业实现数据传递、控制、模拟等功能,提高效
率和可靠性。
dds名词解释
DDS(Direct Digital Synthesis)是一种数字信号处理技术,它
通过直接数字合成的方式生成模拟信号。
与传统的模拟信号合成技术相比,DDS具有更高的精度和灵活性,可以产生更高
质量的信号,并且可以通过数字控制进行精确的信号调节。
DDS技术的基本原理是通过一个高速的数字振荡器生成一个
数字信号,然后将这个数字信号通过数模转换器(DAC)转
换成模拟信号。
这个数字振荡器包括一个相位累加器、一个正弦表和一个频率控制字(FCW)输入端。
通过调整FCW的值,可以改变输出信号的频率。
同时,通过调整相位累加器的初始相位和正弦表的选择,可以实现多种不同的信号形式。
DDS技术的主要优点包括高精度、高灵活性、低噪声、易于
控制和集成化等。
它被广泛应用于通信、雷达、电子对抗、音频处理等领域,特别是在通信领域中,DDS技术是实现频率
合成和调制的重要手段之一。
dds的作用与功效DDS(Digital Data Service)是一种数字数据服务系统,主要用于处理和管理数字数据。
它的作用和功效非常广泛,涵盖了多个领域和行业。
首先,DDS可用于数据存储和管理。
它可以将数字数据进行组织和分类,便于用户进行检索和访问。
DDS采用了先进的数据库技术,可以高效地存储大量数据,并能够对数据进行及时更新和备份,确保数据的安全性和稳定性。
其次,DDS可以提供数据分析和决策支持。
它不仅能够将数据进行清洗和处理,还可以利用各种算法和模型进行数据挖掘和分析。
DDS能够快速识别数据的特征和规律,提供有价值的信息和见解,为决策者提供科学依据。
在金融、市场营销、医疗健康等领域,DDS的数据分析可帮助企业和机构实现更精准的定位和更高效的决策。
此外,DDS也有助于数据共享和协作。
DDS提供了多种数据交流和共享方式,可以方便地与他人共享数据,并实现实时协作。
DDS可以通过网络连接多个终端和用户,使得数据传输更加快捷和方便。
在跨地域合作、团队协作等场景中,DDS的数据共享和协作功能可以极大地提高工作效率和提升创造力。
DDS还可以为用户提供个性化的数据服务。
它可以根据用户的需求和偏好,对数据进行定制化的处理和呈现。
DDS能够根据用户的数据访问记录和反馈,智能地调整数据的展示方式和排序规则,提供更符合用户兴趣和需求的数据内容。
在电子商务、新闻媒体等领域,DDS的个性化服务可以提高用户的满意度和忠诚度。
此外,DDS还有助于数据的安全和隐私保护。
DDS采用了严格的权限控制和加密技术,确保只有授权用户可以访问和操作数据。
DDS还能够对敏感数据进行脱敏处理,保护用户的隐私权。
在知识产权保护、个人数据保护等方面,DDS的安全和隐私保护功能发挥着重要的作用。
总结起来,DDS的作用和功效主要表现在以下几个方面:数据存储和管理、数据分析和决策支持、数据共享和协作、个性化数据服务以及数据的安全和隐私保护。
DDS在许多领域和行业都发挥着重要的作用,如金融、医疗、教育、交通等。
DDS产品技术指标DDS是一种以数字方式合成波形的技术,该技术将数字信号转化为模拟信号,因此在数字信号处理(DSP)和通信系统中有广泛应用。
以下是DDS产品常见的技术指标:1.频率分辨率:DDS产品的频率分辨率是指其能够合成的最小频率步进值。
它决定了DDS在频率合成中的精度,一般以Hz为单位进行表示。
例如,一个DDS产品具有10Hz的频率分辨率,可以在全频率范围内以10Hz的步进合成波形。
2.输出频率范围:DDS产品的输出频率范围是指其能够合成的频率范围。
它通常由最小频率和最大频率两个参数来表示,并以Hz为单位。
例如,一个DDS产品的输出频率范围可以是1Hz到100MHz。
3.相位分辨率:DDS产品的相位分辨率是指其能够合成的最小相位步进值。
相位是指波形在一个周期内的相对位置,相位分辨率决定了DDS在相位合成中的精度。
它通常以度或弧度为单位进行表示。
4. 输出幅度范围:DDS产品的输出幅度范围是指其能够输出的最大和最小幅度。
它通常由最小幅度和最大幅度两个参数来表示,并以dBm或Vpp等单位进行表示。
5.清晰度:DDS产品的清晰度是指其输出波形在各个频率点上的纯净度或失真程度。
它通常以百分比或dB值来表示,清晰度越高,波形的失真越小。
6.相位累积误差:DDS产品的相位累积误差是指在频率合成的过程中,由于DDS内部的相位累积误差而引起的输出波形相位偏差。
它通常以度或弧度为单位进行表示。
7.信噪比:DDS产品的信噪比是指输出波形中信号与噪音之间的比值。
它通常以dB值来表示,信噪比越高,输出波形中的噪音越小。
8. 频率稳定性:DDS产品的频率稳定性是指在特定的环境条件下,DDS输出频率的波动范围。
它通常以ppm或Hz为单位进行表示。
9.采样率:DDS产品的采样率是指输入的数字信号的采样频率。
它通常以Hz为单位进行表示,采样率越高,合成的波形的频率分辨率越高。
10. 灵敏度:DDS产品的灵敏度是指其对输入信号变化的响应能力。
电子线路设计实验作者: 王哲学号:913104480129 学院:电子工程与光电技术学院专业(方向):信息对抗技术题目: 电子线路综合课程设计直接数字频率合成器(DDS)实验报告2015 年 12 月本次实验利用QUARTUSⅡ软件和SMARTSOPC试验箱设计一个信号发生器,该信号发生器能够产生正余弦波,三角波,锯齿波,方波等,在此基础上,该DDS 还具有清零、使能、频率控制、相位控制、频率显示复用、ROM空间压缩、多种波形输出等功能。
直接数字频率合成技术是一项基于全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种新型的频率合成技术。
它很容易实现频率、相位和幅度的数控调制,广泛应用于通讯领域。
本报告分析了DDS设计要求说明,整体电路工作原理的方案论证,还说明了各子模块设计原理以及后期工作中的调试、仿真、编程下载的过程。
其中着重介绍了提高数据精度的ROM压缩设计,ROM查找表设计的实现和不用ROM产生多种波形的设计方法。
关键字:DDS,信号发生器,测频,调频调相AbstractA singal generator is designed with the aid of QUARTUSⅡsoftware and SMARTSOPC instrument in this experiment.Itcangenerate a few singals as followed :sine(cosine),triangular wave,sawtooth wave.Based on the above, the DDS has functions of resetting, using, frequency control, phase control, frequency display multiplexing, ROM compression, ROM finding and outputting various kinds of wave forms.Direct digital synthesizer technology is a new kind of digital-based technology, which uses the definition of phase to synthesize the needed wave forms directly. It is easy to implement the digital control of frequency, phase and amplitude and widely applied in communication.Key words:DDS,signal generator,frequency measure,FM,PM目录摘要 (2)Abstract (3)一、设计要求说明 (5)二、方案论证 (5)三、各子模块设计原理 (9)3.1分频电路 (9)3.2频率预置与调节电路 (12)3.3相位预置与调节电路 (13)3.4频率、相位控制显示电路 (13)3.5累加电路 (14)3.6相位平移电路 (15)3.7波形存储器电路 (16)3.8测频电路 (18)3.9波形选择电路 (20)3.10译码显示电路 (21)3.11节省ROM空间电路 (22)3.12接入实验箱D/A装置及波行输出 (23)四、调试、管脚分配及下载 (23)五、结论 (25)六、设计感想 (27)6.1设计过程中遇到的问题及解决问题的方法 (27)6.2设计的收获与感受 (27)6.3期望及要求 (28)七、参考文献 (28)一、设计要求说明1.1、设计内容设计一个频率及相位均可控制的具有正弦和余弦输出的直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesizer ,简称DDFS 或DDS )。
1.2、设计原理直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesizer )是一种基于全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
1.3、设计基本功能1)利用QuartusII 软件和SmartSOPC 实验箱实现DDS 的设计;2)DDS 中的波形存储器模块用Altera 公司的CycloneIII 系列FPGA 芯片中的RAM 实现,RAM 结构配置成4096*10类型;3)具体参数要求:频率控制字K 取4位;基准频率MHz fc 1 ,由实验板上的系统时钟分频得到;4)系统具有使能功能;5)利用实验箱上的D/A 转换器件将ROM 输出的数字信号转换为模拟信号,能够通过示波器观察到正、余弦两路波形;6)通过开关(实验箱上的Ki )输入DDS 的频率和相位控制字,并能用示波器观察加以验证。
1.4、提高功能1)通过按键(实验箱上的Si )输入DDS 的频率控制字,以扩大频率控制范围;(按键后有消颤电路)2)在数码管上显示生成的波形频率;3)设计能输出多种波形(三角波、锯齿波、方波等)的多功能波形发生器;4)充分考虑ROM 结构及正弦函数信号特点,进行合理的配置,提高计算精度。
二、整体电路工作原理的方案论证2.1 DDS 的概念直接数字频率合成仪(Direct Digital Frequency Synthesizer)是一种基于全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
DDS 具有相对带宽大、频率转换时间短、分辨力高、相位连续性好等优点,很容易实现频率、相位和幅度的数控调制,广泛应用于通讯领域。
2.2 DDS 的组成及工作原理(以合成正弦波为例)图2.2.1 DDS 的组成结构DDS 的组成结构如上图所示,其主要由频率预置与调节电路、累加器、波形存储器、D/A 转换器及低通滤波器组成。
1)频率预置与调节电路频率预置与调节电路实现频率控制量的输入,输入系统的不变量K 被称为相位增量,也叫频率控制字。
2)累加器图2.2.2 累加器组成结构图累加器由N 位加法器和N 位寄存器组成,在时钟作用下进行相位的累加。
当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出,完成一个周期性的动作。
由此可知,DDS 的输出频率为:N fcK f 2/0 (fc 为基准时钟频率,N 为累加器的位数);DDS输出的最低频率为:N fc 2/(K=1时);DDS 输出的最高频率为:2/fc (由Nyquist 采样定理决定,K 的最大值为12-N )。
3)波形存储器图2.2.3 波形存储器组成结构图波形存储器进行波形的相位—幅值转换。
以正弦信号为例,ROM 的N 位地址把︒︒360~0的正弦角度离散成具有N 2个样值的序列,ROM 的D 位数据位则将N 2个样值的幅值量化为D 位二进制数据。
4)D/A 转换器图2.2.4 D/A 转换器功能示意图D/A 转换器把已经合成的正弦波的数字量转换成模拟量,功能如上图所示。
5)低通滤波器低通滤波器滤除生成的阶梯形正弦波中的高频成分,将其变成光滑的正弦波。
具体过程如下所示:图2.2.5 低通滤波器功能示意图2.3 DDS核心单元电路示意图图2.3 频率和相位均可控制的具有正弦和余弦输出的DDS核心单元电路示意图总电路图如下图所示:按照DDS原理结构图,采用模块设计思想设计各电路模块,再根据模块间关系进行整合,得到直接数字频率合成器(基本功能、多种选择波形、测频及频率显示)的总电路图。
三、各子模块设计原理3.1分频电路通过分频电路将实验箱的48MHZ的信号经过16分频和3分频得到1MHZ、将信号经过1000分频得到1KHZ的信号,同样将1KHZ的信号经过1000分频后得到占空比为1:1的1HZ信号,最后经过2分频得到0.5HZ信号(用于测频电路)。
3.1.1 2分频电路2分频电路采用的是一个D触发器。
电路图如下图所示:仿真波形如下图所示:封装电路如下图所示:3.1.2 16分频电路由4个二分频电路串联而成。
电路如下图所示:仿真波形如下图所示:封装电路3.1.3 3分频电路由一个74163构成模三计时器组成。
电路如下图所示:仿真波形如下图:封装电路如下图:3.1.4 1000分频电路1000分频电路是由三个74160构成的模10计数器级联而成,最后从第三个计数器的次高位提取所需信号。
电路如下图所示:封装电路如下图:3.1.5总分频电路总电路如下图:封装电路如下图:3.2、频率预置与调节电路频率预置与调节电路的功能是预置频率控制字K,预置范围从0至15,产生的四位二进制数累加到12位地址的低四位。
电路由一片模16的74161计数器构成。
该模块通过开关控制,设有清零和保持功能。
计数器通过计数改变步长,通过保持来获得所需步长,通过清零来重置步长。
电路图如下所示:波形仿真图如下所示:3.3、相位预置与调节电路同上理。
相位预置与调节电路同样产生“相位控制字”,通过一片模16的74161计数器获得。
相位控制电路产生的四位二进制数累加到12位相位数据的高四位。
该模块通过开关控制,设有清零和保持功能。
计数器通过计数改变步长,通过保持来获得所需步长,通过清零来重置步长。
波形图与电路图皆与3.2一致。
3.4频率、相位控制显示电路由于频率预置与调节电路采用二进制计数器74161,无法通过译码显示电路显示数字(A—F无法在数码管上),因此还需将产生的数转换成BCD码输入到译码显示电路。
这里采取两片74160设计成模10计数器,将频率控制字转换为十进制的个位和十位分别输入到译码电路的输入端。
为使频率控制显示电路与频率预置与调节电路保持同步。
设计电路图如下所示:封装后外部电路如下:同理,相位控制显示电路图和封装后外部电路与之一致。
3.5累加电路累加电路实现的功能是每当一个时钟脉冲上升沿(1MHz)到来时,将频率控制字和12位相位数据的低四位相加,再把相加后的结果送至寄存器的数据输入端,并反馈到加法器的输入端进行下一次加法运算,实现累加功能。
当累加器超出计算范围时就会溢出,完成一次周期性动作。
累加器由3片7483全加器及3片74175寄存器组成。
具体电路如下所示:3.6相位平移电路相位平移电路实现的功能是每当一个时钟脉冲上升沿(1Hz)到来时,将相位控制字和12位相位数据(由累加器输出端得到)的高四位相加,实现相位的持续平移功能。
相位改变电路由一片74151寄存器和三片7483全加器构成。
电路图如下图所示:封装电路如下图:3.7波形存储器电路波形存储器ROM 用于存放波形数据,用于实现相位和幅值的对应转换。
根据本实验要求,ROM 具有12位地址(即采样点的个数为122),12位的寻址ROM 相当于将π2~0的正弦信号离散成122个样值序列,将每个样值对应的幅值以10位二进制数值固化在ROM 中。