数电实验报告(15)
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数字电路技术实验报告
学院信息科学与工程学院专业电气工程及其自动化班级13自动化(1)班学号9
姓名陈凯指导教师
完成日期2020年6月17日
实验十五函数信号发生器的设计
15.1 实验目的
熟悉并行DAC的使用;
掌握LPM_ROM的使用方法;
掌握DAC和ROM为核心的波形发生器的设计方法。
15.2实验仪器
数字电路和系统实验箱 1台
计算机 1台
QuartusⅡ软件 1套
示波器 1台
15.3实验任务
利用LPM_ROM及DA转换器THS5651设计一个函数信号发生器。
15.4实验要求
1.预习要点:设计波形数据表(*.mif)。
2.基本要求:
a)产生单极性正弦波,峰峰值大于4V;
b)信号输出频率约为100Hz和1KHz,按键切换(时钟频率恒定)
c)正弦数据表:数据8~10位,地址不小于8位;
d)用示波器观测并记录输出波形。
3.进阶要求:
a)输出波形:正弦波,方波,三角波,按键切换(四档以上);
b)用按键改变输出信号的频率,(八档以上)。
15.5实验设计说明
常用的函数信号产生方法有直接频率合成(DS)法,锁向环式频率合成
法、DAC+ROM方法以及在此基础上形成的直接数字合成(DDS)技术等。DAC+ROM的波形产生器一般由三部分组成:计数器构成的地址信号发生器、波形数据ROM和DAC,一般结构如下图:
图1 函数信号发生器结构图
其中,8位地址信号发生器可以由计数器实现,它的输出作为ROM的地址信号;正弦信号数据存储ROM选择8位地址线,10位数据线;分频计也用计数器实现。
15.6实验内容
1.新建一个工程,选择others files memory initialization file然
后确定
2.在建立的ROM表中填写数据如下(波形数据表):
3.按照实验要求设计电路,电路图如下:
管脚锁定如下
编译无误后下载至芯片,并将实验箱与示波器相连,在示波器上观察输出的波形和频率。管脚说明:
Cp为总脉冲接入端,为符合要求,接1MHZ;
Cpp为DAC元件的驱动脉冲;
C为100\HZ和1KHZ的转换端,c为0时选择输出的波形的频率为100HZ,c 为1时选择输出的波形的频率为1KHZ;
Q为数据输出端,用以进行DA转换。
实验现象:
在x轴扫描电压为100HZ和1KHZ时可以分别看到100HZ和1KHZ的近似正弦波形。
15.7实验总结
1.熟悉了并行DAC的使用
2.掌握了LPM_ROM的使用方法
3.学会了DAC和ROM来产生波形的方法