任意波形发生器
任意波形发生器介绍
1、什么是任意波形发生器，与函数发生器的区别，如何产生任意波形信号，“任意”如何理解2、任意波形发生器的基本原理答：以DDS技术为基础，通过改变DDS中的查找表的数据，来实现任意波形。
根据所采用DDS的结构不同，采用DDFS结构的叫做函数/任意波形发生器，以Agilent的33250和Tektronix的AFG3000系列为典型代表，采用DDWS结构的叫做任意波形发生器，以Tektronix的AWG5000和AWG7000系列为代表3、任意波形发生器的形式答：大体上分为两种——台式仪器和模块式仪器，台式仪器如Agilent的33250，33120，tektronix的AFG和AWG系列等，模块化仪器包括VXI、PXI、cPCI、LXI（部分LXI模块也提供键盘、显示，可划归为台式仪器）、USB接口模块仪器等4、任意波形发生器的结构，每部分的作用，完成的功能，以及相应的对外接口信号？答：主要包括CPU模块、任意波形合成模块、模拟通道、电源四大组成部分1）CPU模块a)主控制器（包括单片机、ARM嵌入式处理器、PC机等，有板载CPU和非板载CPU之分，如台式仪器、VXI模块是板载CPU，而PXI模块是非板载CPU）b)键盘模块（台式仪器所特有，包括功能键、数字键以及飞梭）c)程控接口模块（一般为台式仪器特有，包括USB，LAN，GPIB，RS232等）d)显示模块（一般为台式仪器特有，有些模块化仪器也提供VGA接口，支持外接显示器的功能）2）任意波形合成模块a)时钟发生模块●在参考时钟（一般为10MHz，其准确度决定了采样时钟及输出频率的准确度）的作用下，产生波形DAC模块所需的采样时钟。
如果为DDFS架构，采样时钟为固定频率，如果为DDWS架构，采样时钟为可变频率。
●提供外部参考时钟和内部参考时钟的切换功能（有两种方法，一种是参考时钟内外源自动切换，当有外部参考时钟接入时，自动切换到外部参考时钟；一种是手动切换，并且当外部参考时钟超过一定范围时，自动切换到内部参考时钟）●提供内/外部采样时钟的切换功能（不是所有的仪器都有，一般在高档仪器上才有）●提供仪器内部所需的一些时钟信号，如调制模块中ADC所需的采样时钟、触发模块中所需的触发信号产生器的计数时钟等思考：1、为什么要提供外部采样时钟，作用是什么？2、如何用参考时钟产生采样时钟？方法有哪些？b)地址产生模块——产生波形存储器模块所需的寻址信号●累加器模块——对送入的频率控制字进行累加操作，产生相应的寻址信号；累加器模块应提供清零信号输入，通过控制清零信号，可产生Burst调制波形输出●相位加法器模块●频率控制字生成模块——产生累加器所需的频率控制字，可实现调频、扫频、FSK调制●相位控制字生成模块——产生相位加法器所需的相位控制字，可实现调相、PSK调制●地址位数选择模块——选择输出地址的位数，一般来说，当任意波形发生器工作在函数模式时，地址位数选择为16位，有利于在保证波形质量的前提下提供切换速度；当工作在任意波形模式时，将提供最大的地址输出能力（视存储容量而定）c)存储器模块●存储器（目前一般采用ZBT SRAM，也有采用DDR SDRAM，QDRSRAM或异步SRAM的），根据所要实现的采样率不同，也分为单片存储器和多存储器并行两种模式，具体参见多存储器并行任意波形合成技术●存储器管理模块——负责管理存储器地址线、数据线、读、写、片选等，注意任意波形的工作过程，1、由CPU将所需的波形数据写入波形存储器中，此时，存储器的地址、数据、写、片选都由CPU提供，读信号无效；2、地址产生模块提供地址信号连续读取存储器的波形数据，此时，存储器的地址由地址产生模块提供，读、片选均应一直使能，写信号无效，读取的数据送数据合成模块d)数据合成模块●对存储器传入的波形数据进行处理后传送给波形DAC模块●处理包括调幅、数据插值（并串转换）等e)波形DAC模块f)调制模块●产生内部调制时所需的调制波形数据（调频、调幅、调相和SWEEP需要）●对外部调制源送入的调制信号通过ADC进行采样，采样后产生相应的调制波形数据●进行调制源选择●产生Burst调制所需的清零控制信号g)触发模块●产生内部触发信号●对触发信号进行触发极性选择●进行触发源选择h)同步Marker模块●产生同步Marker数字信号●对产生的Marker数字信号进行幅度控制等i)方波产生模块●在Stratix3及其以上的器件中实现，通过数字的方法产生占空比精密可调的方波信号、脉宽精密可调的脉冲信号以及PWM调制波形信号3）模拟通道模块（根据模拟输出的指标不同而略有区别）a)滤波器模块b)脉冲沿调整模块c)幅度控制模块d)衰减模块e)放大模块f)加偏模块一、任意波形发生器的接口及指标1、主输出：波形信号的输出主要指标包括：工作模式：连续、触发、门控、序列输出特性：输出样式：单端或差分输出阻抗：50欧姆或75欧姆输出幅度范围、分辨力、准确度输出偏移范围、分辨力、准确度输出波形种类、频率范围、频率准确度输出正弦信号谐波失真、非谐波失真、SFDR、相位噪声方波上升、下降时间、占空比、过冲调制波形种类以及调制的参数（具体在调制部分再介绍）DAC垂直分辨位数存储深度2、时钟电路部分（通道共用）（1）内部参考输出：输出仪器内部晶振产生的参考时钟信号，该信号可用于同步多台任意波形发生器，或同步任意波形发生器和其它仪器。
任意波形发生器安全操作及保养规程
任意波形发生器安全操作及保养规程前言任意波形发生器是一种广泛应用于科学实验、研究以及工业生产领域的仪器设备。
为了保障设备的正常使用和延长使用寿命，本文将介绍任意波形发生器的安全操作及保养规程。
安全操作1. 熟悉操作步骤在使用任何设备之前，首先要熟悉其操作步骤。
在使用任意波形发生器时，要了解每个控件的作用，正确操作控制面板上的按钮和旋钮，避免误操作。
2. 避免过度使用使用任何设备都需要遵循一定的规定和使用时间。
超过规定时间使用设备会导致设备的过热、损坏和降低使用寿命。
要严格按照设备使用时间的规定来使用任意波形发生器。
3. 使用标准的配件和电缆任意波形发生器的配件、接线和电缆都是为了确保设备的正常运行而设计的。
使用非标准的配件和电缆可能会导致设备损坏或者危险情况的发生。
在使用设备时，要确保使用标准配件和电缆。
4. 禁止拆卸和修复任何时候，禁止在没有专业人员的情况下拆卸或维修设备。
这不仅会严重损坏设备，而且可能会导致人身伤害。
如果出现设备故障，应该及时联系专业的维修人员。
5. 安全接地任何设备都需要正确接地，任意波形发生器也不例外。
正确接地可以提高设备的安全性，避免电击伤害和设备损坏。
在使用设备之前，要确保正确接地。
6. 避免环境影响任意波形发生器不能放置在过于潮湿或者高温的环境中。
这些环境会导致设备不能正常工作，严重影响设备的使用寿命。
在使用设备时要注意环境影响，将设备放置在干燥通风的地方。
保养规程1. 监测设备保养状态确定任意波形发生器的保养状态，了解设备表面是否有损坏或者污物存在。
及时清洗设备表面的灰尘和污垢，并确保设备表面没有损坏。
2. 周期性校验为了确保任意波形发生器一直按照规定的标准运行，可以通过周期性检查来保障设备的正常运行。
如有必要，还可以对设备进行重新校验，确保设备成象符合标准。
3. 正确使用设备设备的正确使用是保养的重要组成部分。
不当的使用会导致设备故障或者损坏。
在使用设备时，遵循操作规程、使用标准配件和电缆，避免长时间使用和过度使用，确保设备保养和正常使用。
任意波形发生器
湖北轻工职业技术学院电子设计自动化实训报告题目基于CPLD的任意波形发生器系部信息工程系专业电子信息工程技术班级 09 电信姓名朱丽丝学号 0903021141 指导教师赵欣2011年06月25日目录引言 (2)第一章概述 (2)第二章设计说明 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计思路 (3)第三章波形发生器的硬件结构 (4)第四章系统设计 (5)4.1 正弦波发生器的设计 (5)4.2 三角波发生器的设计 (5)4.3 方波发生器的设计 (6)4.4 波形选择器的设计 (6)4.5 D/A转换器 (7)第五章设计结果 (8)5.1 软件仿真结果 (8)5.2 硬件测试结果 (9)第六章总结 (11)第七章致谢 (12)第八章参考文献 (13)第九章附录 (14)7.1相关芯片资料 (14)7.2相关程序; (15)引言任意波形发生器(AWG)是信号源的一种，它具有信号源所有的特点和要领。
我们传统都认为信号源主要给被测电路提供所需的被测信号（各种波形），然后用其他仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数，而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，已达到测试的需要。
任意波形发生器是一种特殊的信号源，具有综合其他信号源波形生成能力，因而适合各种仿真实验的需要。
为近一步了解波形信号发生器的工作原理，我们设计了一种较简单任意波形发生器。
要求电路至少可以产生正弦波、三角波、方波，并通过键盘切换三种波形的输出。
电路设计中充分利用EDA-V硬件平台实现该波形发生器，并使用示波器测量输出结果。
第一章概述硬件描述语言HDL是EDA技术中的重要组成部分，VHDL是当前最流行的硬件描述语言之一，此语言具有良好的可靠性、可移植性等特点。
本设计主要是利用VHDL语言设计一个多功能信号发生器，根据输入信号的选择可以输出正弦波、三角波、方波3种信号，主要使用了Altera公司的MAX+plusII软件。
awg任意波形发生器原理
awg任意波形发生器原理AWG（Arbitrary Waveform Generator）是一种用于产生任意波形信号的仪器。
它采用了数字信号处理技术，可以根据用户的需求生成各种复杂的波形信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
在科学研究、工程应用和教学实验等领域都有广泛的应用。
AWG的主要原理是通过数字信号处理技术对数字信号进行处理，然后通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号输出。
具体来说，AWG内部有一个高精度的时钟，它可以产生一个稳定的时钟信号，作为数字信号生成的基准。
用户可以通过操作界面或计算机软件输入数字信号的波形数据，AWG根据这些数据生成相应的波形信号。
AWG内部的数字信号处理单元可以对输入的数字信号进行多种操作，如幅度调制、频率调制、相位调制等。
用户可以根据需要对波形信号进行各种定制化处理，以满足实际应用的要求。
同时，AWG 还可以通过外部触发信号实现信号的同步输出，以保证多个信号源之间的相位一致性。
AWG的输出信号可以通过前端的放大器和滤波器进行进一步的处理，以达到用户期望的信号质量。
放大器可以调节输出信号的幅度，滤波器可以去除杂散和噪声，使输出信号更加纯净和稳定。
AWG的优点是灵活性高、波形精度高、频率范围广等。
通过数字信号处理技术，AWG可以生成复杂多变的波形信号，满足各种应用场景的需求。
同时，AWG的输出信号具有较高的精度和稳定性，可以满足对信号质量要求较高的应用。
此外，AWG还具有多通道输出、相位同步等特点，可以方便地应用于多通道信号的生成和同步控制。
在实际应用中，AWG被广泛应用于信号源、电子测量、通信系统、声学研究、生物医学等领域。
例如，在通信系统中，AWG可以模拟各种信号源，用于性能测试和验证。
在声学研究中，AWG可以产生各种复杂的声音信号，用于研究声音的特性和传播规律。
在生物医学领域，AWG可以模拟各种生物信号，用于研究和诊断。
AWG作为一种用于产生任意波形信号的仪器，通过数字信号处理技术实现了信号的灵活生成和定制化处理。
任意波形发生器设计
任意波形发生器设计一、设计目标和需求分析在进行任意波形发生器设计之前，首先需要明确设计目标和需求。
根据实际应用需求，我们需要设计一种具有以下特点的任意波形发生器：1.多种波形形状：能够产生包括正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形形状的输出信号。
2.高精度输出：能够提供稳定、精确的波形输出，满足对波形频率、幅度、相位等参数的要求。
3.宽频率范围：能够在较宽的频率范围内产生波形信号，适应不同应用场景的需求。
4.灵活性和操作便捷：具备灵活的参数调节和操作界面，方便用户配置所需波形信号。
二、电路设计和构成基于以上需求，我们可以采用数字/模拟混合电路来设计任意波形发生器。
整体电路结构包括信号发生器、波形调节电路、滤波器、放大器和输出接口等几大部分。
1.信号发生器：信号发生器是生成基本信号的核心部分。
可以采用数字逻辑电路，通过编程控制产生不同形状的基本波形，例如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
可以使用存储器来存储基本波形的采样点，并通过数字模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号。
2.波形调节电路：波形调节电路用于调整波形的频率、幅度和相位等参数。
通过调整振荡电路中的电阻、电容或电感等元件，实现对基本波形的变换和调节。
可以设计多种电路模块来完成这一任务，例如可变电容二极管电路、可调电阻电路等。
3.滤波器：滤波器用于对产生的波形信号进行滤波处理，除去高频或低频的杂散分量，保留所需频率范围内的信号。
可以采用各种类型的滤波器电路，例如RC滤波器、有源滤波器或数字滤波器等。
4.放大器：放大器用于增强波形信号的幅度，确保输出的信号具备足够的驱动能力，可以驱动接收端电路。
可以采用运放等放大电路，根据需要选择合适的增益。
5.输出接口：输出接口用于将产生的波形信号输出给外部设备。
可以设计多种类型的输出接口，例如模拟输出接口（BNC接口）、数字输出接口（USB接口）等，方便用户接入不同类型的设备。
三、实现方法和关键技术在设计任意波形发生器时，需要考虑以下关键技术和实现方法：1.数字信号处理技术：通过数字信号处理技术，实现对基本波形的生成、存储和输出。
优利德 UTG7062B系列 函数 任意波形发生器 说明书
UTG7000B系列
函数/任意波形发生器
双通道有多种基本波形可选择
1表达式输出
216次谐波输出3固定带宽为120MHz的噪声信号
4多种调制功能: 正交调制5多种调制功能: 总和调制
6配件信息
标准配件
● BNC/BNC 同轴线缆 ● USB数据线● BNC/红黑鳄鱼夹线缆 ● 国标电源线
● 60MHz/120MHz正弦波输出● 60MHz/80MHz方波输出(选配)● 脉冲波上升、下降时间可调
● 1.28GSa/s采样速度，16bit垂直分辨率 ● ●●标配等性能双通道内置16次谐波发生器16M点最大任意波形长度● 独具特色的表达式输出功能
● ●丰富的调制类型：AM、FM、PM、PWM、DSBM、ASK、
FSK、PSK、BPSK、QPSK、OSK、DSB-AM、SUM、QAM
4.3英寸高分辨率TFT彩色液晶显示
● 标配接口：USB Host，USB Device，LAN ●支持NeptuneLab 实验系统综合测试平台
设计特色
35
36
37。
函数信号发生器和任意波形发生器对比
函数信号发生器和任意波形发生器对比1、函数信号发生器函数发生器是使用最广的通用信号源信号发生器，提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。
函数波形发生器在设计上分为模拟式和数字合成式。
众所周知，数字合成式函数信号源(DDS)无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟式，其锁相环(PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动(phaseJitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数字式信号源中，数字电路与模拟电路之间的干扰始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器，如今市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。
2、任意波形发生器任意波形发生器，是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际电路测试中需要的任意波形。
在我们实际的电路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，如果在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。
任意波发生器可以帮您完成实验，仿真实际电路，对您的设计进行全面的测试。
由于任意波形发生往往依赖计算机通讯输出波形数据。
在计算机传输中，通过专用的波形编辑软件生成波形，有利于扩充仪器的能力，更进一步仿真实验。
另外，内置一定数量的非易失性存储器，随机存取编辑波形，有利于参考对比，或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步分析与处理。
有些任意波形发生器有波形下载功能，在作一些麻烦费用高或风险性大的实验时，通过数字示波器等仪器把波形实时记录下来，然后通过计算机接口传输到信号源，直接下载到设计电路，更进一步实验验证。
泰克推出的AFG3000系列三合一信号源，可以完成以上提到的功能，并且在波形输出的精度、稳定性等方面都有较大提高，是走在行业前列的新一代任意波发生器。
信号源的主要技术指标传统函数发生器的主要指标和新近研发的任意波形发生器的主要指标有一些不同，我们这里分开介绍。
2024年任意波形发生器市场规模分析
2024年任意波形发生器市场规模分析概述任意波形发生器是一种用于产生振荡信号的仪器，可以生成各种形状和频率的任意波形。
它被广泛应用于电子设备测试、通信系统、医疗设备和科学研究等领域。
本文将对全球任意波形发生器市场进行规模分析，并探讨其发展趋势。
市场规模分析根据市场研究数据，2019年全球任意波形发生器市场规模达到X亿美元，并预计在2025年将达到Y亿美元，年复合增长率为Z%。
市场规模的增长主要受以下几个因素的影响：技术进步随着科技的不断进步，任意波形发生器的功能和性能持续改善。
新的技术创新使得任意波形发生器能够生成更高频率、更多样化的波形信号，并具备更高的精确度和稳定性。
这促使市场需求不断增长。
应用扩展任意波形发生器广泛应用于电子产品研发和测试领域。
随着电子设备的不断更新换代，对任意波形发生器的需求也呈现出增长趋势。
此外，通信系统、医疗设备、科学研究等领域也对任意波形发生器有着日益增长的需求。
地区市场分析根据地区划分，全球任意波形发生器市场主要分为北美、欧洲、亚太和其他地区。
目前，北美市场是全球任意波形发生器市场的主要消费地区，占据市场份额的约40%。
欧洲市场紧随其后，市场份额约为30%。
亚太地区市场也在快速增长，预计将成为全球任意波形发生器市场的新的增长点。
发展趋势随着技术的不断进步和市场需求的增长，任意波形发生器市场呈现出以下几个发展趋势:高频率和大带宽随着通信系统、半导体行业和医疗设备的发展，对高频率和大带宽任意波形发生器的需求逐渐增加。
未来的任意波形发生器将能够生成更高频率的信号，并能够应对更宽广的带宽要求。
多样化的波形信号随着应用场景的扩展，对任意波形发生器能够生成多样化波形信号的要求也在增加。
未来的任意波形发生器将能够支持更多种类的波形，如正弦波、方波、三角波、脉冲波等，以满足不同领域的需求。
高性能和稳定性对任意波形发生器的性能和稳定性要求越来越高。
未来的任意波形发生器将继续提升性能，提高信号质量和稳定性，满足精密测试和科研需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1绪论1．1任意波形发生器的发展历程任意波形发生器(Arbitrary Wave Generator)是在1975年开发成功的，从此，信号发生器产品增加了一个新品种。
在任意波形发生器作为测量用信号激励源进入市场之前，为了产生非正弦波信号，已使用函数发生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等几种特殊波形。
声音和振动分析需要复杂调制的信号源，以便仿真真实的信号，只有借助任意波形发生器，例如医疗仪器测试往往需要心电波形，任意波形发生器很容易产生各种非标准的振动信号。
早期的任意波形发生器主要着重音频频段，现在的任意波形发生器已扩展到射频频段，它与数字示波器（DSO）密切配合，只要数字示波器捕获的信号，任意波形发生器就能复制出同样的波形。
在电路构成上，数字示波器是模拟/数字转换，任意波形发生器是数字/模拟的逆转换，目前任意波形发生器的带宽达到2GHz，足够仿真许多移动通信、卫星电视的复杂信号。
生产数字示波器的仪器公司一般都供应任意波形发生器，如安捷伦、力科、泰克公司，也有只生产任意波形发生器的公司，如雷科、斯坦福公司。
仪器有台式、PC机虚拟、VXI总线、PXI总线等多种方式，大部分产品只有1路输出，有的高达16路输出。
仪器采样率从最低的100KS/s到4GS/s，相当实时带宽50kHz到最高的2GHz。
产生任意波形的方法主要有两种：即存储器和直接数字合成（DDS），前者电路比较简单，分两种形式：相位累加器式与计数器式，但需要较深的存储容量。
任意波形发生器的波形定义主要有面板设定、方程式设定、波形下载、软件设定、数字示波器下载、内置编辑器等多种。
1．2任意波形发生器的发展趋势及应用任意波形发生器的应用非常广泛，在原理上可仿真任意波形，只要数字示波器或其它记录仪捕捉到的波形，任意波形发生器都可复制出，特别有用的是仿真单次偶发的信号，例如地震波形、汽车碰撞波形等等。
任意波形发生器的发展趋势是更高取样率，更高分辨率和更大存储量，目前实时带宽超过1GHz的产品比较少，而且分辨率只有8位，不能满足快速发展的移动通信和高速网络的测量要求。
与数字存储示波器相比，任意波形发生器的全面指标存在明显差距，前者的取样率达到20GS/s和带宽6GHz，后者的取样率是4.8GS/s 和带宽2GHz。
任意波形发生器首先要赶上数字存储示波器，然后再往前发展，因为在电路构成方面，任意波形发生器的核心部件是高速数/模转换器，它的工艺潜力还很大，显然缺少的是市场需求。
任意波形发生器在通信系统、测试系统等方面得到广泛应用。
任意波形发生器的另一重要应用领域是低频，例如心电图、汽车点火、防撞气囊、医疗仪器等。
2统分析及方案论证2．1系统分析本设计要求利用实验仪器现有的资源，通过FPGA（EPM7128SLC84-15）、D/A （AD558）、时钟模块等设计一个全数字化的波形发生器。
通过对输入端的控制，可输出方波、三角波、锯齿波、正弦波四种波形，并可通过频率控制端对输出波形的频率进行简单控制。
波形发生器有多种实现方案，一种是根据波形函数通过VHDL写出每一种波形的描述代码，再把产生的数据通过外部的D/A转换成相应的模拟波形；另一种是用其他的工具产生各种波形的16进制代码，通过VHDL描述一个ROM和相应的控制器，再在时钟信号作用下，把数据输出到外部D/A转换成相应的模拟波形。
由于对ROM的设计并不熟悉，故采用第一种方案。
2．1方案论证对于采用第一种方案实现，其外部电路主要有：波形选择开关（拨码开关）、D/A转换器（AD558）、时钟信号源。
1．波形发生器的组成电路主要有：信号输入电路，A/D采样电路，时钟电路，FPGA芯片。
除FPGA芯片需自行设计外，其他电路在实验仪器中都已做好，只需将它们与FPGA芯片连接起来即可。
2．考虑D/A采样方法。
在设计波形发生器时，对于D/A采用何种方法对信号进行采样也是很关键的，采样方法主要有实时采样和等效采样两种。
一般来说，对于使用哪种取样类型取决于测试信号的形式：如果是重复信号波形，采用实时取样和等效取样都行，但使用等效取样方法更为经济。
对观察非周期信号和瞬态信号，实时取样方法能更好的处理和分析。
3．FPGA设计。
FPGA设计是关键，它是整个波形发生器的控制中心和数据处理中心，负责完成D/A的控制。
在FPGA芯片中，至少需要设计的模块有：D/A控制器，时序产生器，同步器等。
1)D/A控制器：生成采样时钟及D/A采样芯片的控制信号，并读取D/A采样结果。
2)时序产生器：产生各单元所需的各种时钟信号。
3)同步器：产生各种所需的同步信号，用来实现对相应数据的同步传送3系统设计3.1 VHDL设计VHDL描述见附录。
生成器件端口说明：CLK:时钟脉冲CLR:清零ENA:使能控制FC:频率选择 WC:波形选择CQ:输出（接AD558）3．2 设计说明D/A转换器的功能是把二进制数字量电信号转换为与其数值成正比的模拟量电信号。
AD558可读入从“00000000”到“11111111”共256个二进制数，转换成对应模拟量电信号的值从0V到2.56V。
本VHDL设计以计数器为基础，针对AD558的特性，通过不同的计数方式来产生不同的波形描述代码。
通过时钟信号clk 来产生方波、三角波的计数控制信号clk1和clk2；clk1为clk的128分频信号，clk2为clk的256分频信号；并对clk 进行2分频来产生正弦波的时钟触发信号ck。
➢方波：在clk时钟触发信号下，分别以clk1和clk2为控制信号，对fb进行赋值。
➢锯齿波：在clk时钟触发信号下，对jcb分别进行7位二进制计数和8位二进制计数。
➢三角波：在clk时钟触发信号下，以clk1和clk2为控制信号，分别对sjb 进行7位二进制计数和8位二进制计数。
➢正弦波：首先将正弦波的半周期分成64份，每份取一点，并算出各点的值。
在ck时钟触发信号下，通过count 计数，逐一将正弦波半周期内64个点的值赋给zxb，再通过clk2来控制zxb的输出。
由于方波、三角波均以clk为时钟信号，且以clk1和clk2为计数控制信号，故输出波形的频率高、低分别为clk频率的1/256和1/512,；锯齿波的高频和低频分别为clk频率的1/128和1/256；正弦波的频率为clk频率的1/128。
4系统仿真测试4．1波形仿真4．1．1清零说明：当clk=0或ena=0时，或二者都等于0时，电路不工作。
4．1．2方波说明：电路工作，当fc=0且wc=00时，输出低频方波，以clk1为赋值控制信号，分别赋给输出信号低电平“00000000”（0V），高电平“11111111”（2.56V）。
说明：电路工作，当fc=1且wc=00时，输出高频方波，赋值以clk2为控制信号，分别赋给输出信号低电平“00000000”（0V），高电平“11111111”（2.56V）。
说明：电路工作，当fc=0且wc=01时，输出低频三角波，计数以clk2为控制信号，输出信号进行8位二进制加/减计数。
说明：电路工作，当fc=1且wc=01时，输出高频三角波，计数以clk1为控制信号，输出信号进行7位二进制加/减计数。
说明：电路工作，当fc=0且wc=10时，输出低频锯齿波，计数以clk2为控制信号，输出信号进行8位二进制计数。
说明：电路工作，当fc=1且wc=10时，输出高频锯齿波，计数以clk1为控制信号，输出信号进行7位二进制计数。
说明：电路工作，当wc=11时，输出正弦波，以ck为count的计数时钟信号，利用count进行6位二进制加/减计数，将正弦波半周期64点所的对应的二进制数值逐一赋给输出信号。
4．2硬件调试Clk：f=4.99989-4.99988MHz方波fc=0时 f=9.76-9.77KHz, 周期T=102.3-102.9us；振幅：2.55V 占空比：50.03%-50.46% fc=1时 f=19.53-19.54KHz, 周期T=51.00-51.95us；振幅：2.56V 占空比：49.83%-50.94%三角波fc=0时 f=9.78-9.83KHz, 周期T=101.5-102.8us；振幅：2.56V 占空比：48.9%-51.8%fc=1时 f=19.48-19.61KHz, 周期T=50.69-51.16us；振幅：1.27V 占空比：49.51%-52.21%锯齿波fc=0时 f=19.27-17.79KHz, 周期T=50.63-51.33us；振幅：2.56V 占空比：50.68%-51.04%fc=1时 f=38.22-40.01KHz, 周期T=25.03-26.92us；振幅：1.26V 占空比：50.76%-53.05%正弦波经过调试，若要产生正弦波clk需要提高频率当clk :f=19.9995-19.9996MHz时，产生正弦波频率为f=39.15-39.84KHz, 周期T=25.30-25.74us；振幅：2.56V 占空比：50.88%-51.64%分析：由硬件测试可知，产生的各波形的频率符合实验设计思路。
但是，在生成正弦波时，需要增大clk的频率，且生成的正弦波不是很稳定。
5总结通过本次设计，使我进一步的掌握了MAX plusⅡ的操作和使用，也对VHDL描述语言有了更深刻的认识和理解，充分提高了自己独立设计的能力。
对于设计过程中出现的问题，能够及时地处理和解决。
在这次设计中，我学到了很多东西，例如对于上网如何更有效的搜索资料，在设计中，对于资料的有效整理、分类、取舍都有了很大收获。
同时在这个过程中也加深了对所学理论知识的理解。
通过查阅大量的资料和书籍，学到了很多新的方法，拓展了自己的思维。
也了解很多相关方面的新技术，新理论，新动向。
6参考文献电子工业出版社《VHDL语言设计技术》陈耀和著机械工业出版社《VHDL与数字电路设计》将亮、齐兆群、李晓凯著7附录根据设计要求，VHDL设计描述如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity waves isport(clk,clr,ena,fc:in std_logic;wc:in std_logic_vector(1 downto 0);cq:out std_logic_vector(7 downto 0));end entity;architecture a of waves issignal fb,jcb,sjb,zxb:std_logic_vector(7 downto 0); --各种波形 signal cqi:std_logic_vector(8 downto 0);signal count:std_logic_vector(5 downto 0);signal count1:std_logic_vector(1 downto 0);signal clk1,clk2,ck: std_logic;beginp1:process(clk,clr,ena) is --产生计数控制信号 beginif clr='0' then cqi<="000000000";elsif clk'event and clk='1' thenif ena='1' thencqi<=cqi+'1';end if;end if;end process p1;clk1<='0' when cqi<128 or (cqi>255 and cqi<384)else '1';clk2<='0' when cqi<256else '1';p3:process(clk,clr,clk1,clk2) --方波产生模块beginif clr='0'thenfb<=(others=>'0');elsif(clk'event and clk='1') thenif (clk1='0'and fc='1') thenfb<="00000000";elsif (clk1='1' and fc='1') thenfb<="11111111";elsif (clk2='0' and fc='0') thenfb<="00000000";elsif (clk2='1' and fc='0') thenfb<="11111111";end if;end if;end process p3;p4:process(clk,clr,clk1,clk2) --三角波产生模块beginif clr='0'thensjb<="00000000";elsif(clk'event and clk='1') thenif (clk1='0'and fc='1')thenif sjb="01111111" then sjb<="00000000";else sjb<=sjb+1;end if;elsif (clk1='1'and fc='1')thenif sjb="00000000" then sjb<="01111111";else sjb<=sjb-1;end if;elsif (clk2='0'and fc='0')thensjb<=sjb+1;elsif (clk2='1'and fc='0')thensjb<=sjb-1;end if;end if;end process p4;p5:process(clk,clr,ena) is --锯齿波产生模块beginif clr='0' then jcb<="00000000";elsif clk'event and clk='1' thenif (ena='1'and fc='1') thenif jcb="01111111" then jcb<="00000000";else jcb<=jcb+'1';end if;elsif (ena='1'and fc='0') thenjcb<=jcb+'1';end if;end if;end process p5;p6:process(clk,clr,ena) --分频模块，产生正弦波触发脉冲 beginif clr='0' then count1<="00";elsif clk'event and clk='1' thenif ena='1' thencount1<=count1+'1';end if;end if;end process p6;ck<='1' when count1<="01"else '0';p7:process(ck,clk1,clr,ena) --正弦波产生模块beginif clr='0' then count<="000000";elsif ck'event and ck='1' thenif clk2='0' thencount<=count+'1';elsif clk2='1' thencount<=count-'1';end if;end if;end process p7;zxb<="00000000" when count="00000" else --正弦波赋值"00000000" when count="00001" else"00000000" when count="00010" else"00000001" when count="00011" else"00000001" when count="00100" else"00000010" when count="00101" else"00000011" when count="00110" else"00000100" when count="00111" else"00000110" when count="01000" else"00001000" when count="01001" else"00001011" when count="01010" else"00001110" when count="01011" else"00010001" when count="01100" else"00010101" when count="01101" else"00011000" when count="01110" else"00011100" when count="01111" else"00100001" when count="10000" else"00100101" when count="10001" else"00101010" when count="10010" else"00101111" when count="10011" else"00110101" when count="10100" else"00111010" when count="10101" else"01000000" when count="10110" else"01000110" when count="10111" else"01001100" when count="11000" else"01010010" when count="11001" else"01011000" when count="11010" else"01011111" when count="11011" else"01100101" when count="11100" else"01101100" when count="11101" else"01110010" when count="11110" else"01111001" when count="11111" else"10000000" when count="100000" else"10000110" when count="100001" else"10001101" when count="100010" else"10010011" when count="100011" else"10011010" when count="100100" else"10100000" when count="100101" else"10100111" when count="100110" else"10101101" when count="100111" else"10110011" when count="101000" else"10111001" when count="101001" else"10111111" when count="101010" else"11000101" when count="101011" else"11001010" when count="101100" else"11010000" when count="101101" else"11010101" when count="101110" else"11011010" when count="101111" else"11011110" when count="110000" else"11100011" when count="110001" else"11100111" when count="110010" else"11101010" when count="110011" else"11101110" when count="110100" else"11110001" when count="110101" else"11110100" when count="110110" else"11110111" when count="110111" else"11111001" when count="111000" else"11111011" when count="111001" else"11111100" when count="111010" else"11111101" when count="111011" else"11111110" when count="111100" else"11111111" when count="111101" else"11111111" when count="111110" else"11111111" when count="111111" else"000000";p8:process(wc,fb,sjb,jcb,zxb) --波形选择模块beginif wc="00" thencq<=fb;elsif wc="01" thencq<=sjb;elsif wc="10" thencq<=jcb;elsif wc="11" thencq<=zxb;else cq<="00000000";end if;end process p8;end a;。