DDS是直接數(shù)字式頻率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文縮寫，是一項(xiàng)關(guān)鍵的數(shù)字化技術(shù)。與傳統(tǒng)的頻率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。先說明一下，要產(chǎn)生真正的模擬信號(hào)，需要接A/D轉(zhuǎn)換芯片，這次主要是產(chǎn)生FPGA發(fā)出的數(shù)字信號(hào)（在modelsim中以模擬量查看）。

首先先看一下整體的連接圖：

其中sin_rom模塊是存儲(chǔ)正弦波形數(shù)據(jù)的rom（rom調(diào)用quartusip核），深度256，寬度8位，我們用產(chǎn)生好的mif文件（可以利用mif_make2010這個(gè)軟件產(chǎn)生，也可以利用c語言matlab產(chǎn)生但要注意文件格式）去初始化rom，假如我們采用mif_make2010產(chǎn)生mif文件，波形如下：

其中行坐標(biāo)是是0-255，表示rom的256個(gè)存儲(chǔ)單元，縱坐標(biāo)表示的是每個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)值大小，波峰為0xFF；波谷為0x00，即我們依次從rom的第一個(gè)地址讀，一直讀完，從rom中讀出的數(shù)據(jù)就是正弦波形的數(shù)字量表示。所以程序中我們只需控制地址的產(chǎn)生就可以達(dá)到調(diào)相調(diào)頻的目的，所以設(shè)置了gen_add模塊。

調(diào)相原理：由于0-255個(gè)單元對應(yīng)的相位是0-360度，所以我們只需調(diào)整初始相位的單元就可以到達(dá)調(diào)相的目的，例如假如初始單元就是0，那我們的波形就是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，如果我們的初始單元為64，那我們的波形就是余弦波。

調(diào)頻原理：我們調(diào)整地址產(chǎn)生的頻率快慢就可以調(diào)整波形頻率。假如我們時(shí)鐘50M，每個(gè)時(shí)鐘上升沿從rom中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)，由于一個(gè)周期的sin波形是有256個(gè)點(diǎn)組成，所以我們相當(dāng)于256個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生一個(gè)完整的sin波，即周期為256*（1/50M）；頻率為50M/256;

從頻率表達(dá)式我們可以看出波形的頻率一是跟時(shí)鐘有關(guān)，二是跟存儲(chǔ)的rom單元數(shù)有關(guān)，我們上述采用的是256個(gè)單元，所以產(chǎn)生的頻率為50M/256=195.3Khz,這是我們順序從rom中讀取數(shù)據(jù)，即地址每個(gè)時(shí)鐘加一產(chǎn)生的頻率，若我們的每個(gè)時(shí)鐘地址加2（步長），則我們的產(chǎn)生的頻率則為原來的2倍，即2*50M/256=195.3*2。但我們想一想如果我們的的rom深度數(shù)256，那產(chǎn)生的頻率分辨率最高也就是50M/256即195.3Khz，，而且我們產(chǎn)生的頻率只能是195.3Khz的整數(shù)倍，這個(gè)有點(diǎn)難以接受。我們自然想到可以增大rom的位數(shù)來提高分標(biāo)率，這個(gè)當(dāng)然可以，但是我們r(jià)om都是提前固定的，有沒有其他辦法呢？

假如我們設(shè)定一個(gè)32的寄存器address_temp，我們只把a(bǔ)ddress_temp的前八位真正的交給rom讀數(shù)據(jù)，這樣相當(dāng)于減慢了地址的變化速度，但我們實(shí)際上提高了頻率分辨率，現(xiàn)在的分辨率為50M/2^32=0.011hz,同樣我們產(chǎn)生的頻率只能是0.011hz的倍數(shù)，但是我們可以認(rèn)為任何整數(shù)都可是0.011的倍數(shù)，假設(shè)步長為span_fre，則產(chǎn)生的頻率為span_fre*50M/2^32;這有點(diǎn)類似之前的應(yīng)用篇（三）精準(zhǔn)分頻，事實(shí)上它的原理就來源于此。

同理我們根據(jù)頻率來調(diào)節(jié)步長即可。

程序如下：

仿真結(jié)果如下：

從結(jié)果我們可以看為起始相位為90度即cos波形，（雖然我們r(jià)om中存儲(chǔ)的是sin波形的數(shù)據(jù)），頻率為500k，注意data的顯示格式是一定設(shè)置為無符號(hào)的模擬量。當(dāng)我們把phase改為0時(shí)結(jié)果如下：

可以看出此時(shí)起始相位為0度，為sin波形。