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求一种基于DDS IP核的任意波形发生器设计方案

作者:admin 发布时间:2024-03-05

  而Spurious Free Dynamic Range (SFDR)翻译为无杂散动态范围,和输出数据宽度以内部总线宽度以及各种实现策略有关;假设我需求的数据宽度为10位,Noise Shaping选为None,则SFDR为60,输入IP定制页面:

  频率分辨率:以赫兹为单位指定,指定最小频率分辨率,用于确定相位累加器使用的相位宽度及其相关的相位增量(PINC)和相位偏移(POFF)值。较小的值可提供较高的频率分辨率,并且需要较大的累加器。较大的值会减少硬件资源。根据噪声整形的选择,可以增加相位宽度,并且频率分辨率高于指定的分辨率。

  对于光栅化模式(rasterized mode),频率分辨率由系统时钟、通道数和所选模数固定。从这段描述,我们得出信息,频率分辨率可以用来控制相位位宽。如果操作模式选择标准模式,如下IP 核定制页面:

  我们先给定需求的相位宽度,又已知系统频率值,根据公式就可以算出频率分辨率;将频率分辨率代入IP核定制页面,即可自动得到相位宽度。其实从上式也可以直接推出相位宽度:

  本例我们的系统频率为100MHz,如果想要相位宽度为16位,则频率 分辨率为:

  上面选择的是标准模式,如果选择另一种模式呢?Rasterized Mode of Operation:光栅化操作模式;我们可以根据下面公式得到频率分辨率,但和相位宽度没有直接关系,为了知识完整性,简介如下:

  输出频率值也不是随便选择的,而是有其范围的,例如我输入105MHz,则通过不了:

  本示例选择输出正余弦,由于输出采用的是axi总线,因此输出数据位于M_AXIS_DATA_TDATA中,那么正余弦输出结果是如何组合成M_AXIS_DATA_TDATA的呢?

  输出DATA通道TDATA结构将正弦和余弦输出字段符号扩展到下一个字节边界,然后以最低有效部分的余弦进行连接,以创建m_axis_data_tdata。如果仅选择正弦或余弦之一,则将其符号扩展并放入m_axis_data_tdata的最低有效部分。

  下图显示了这三种配置的TDATA的内部结构。正交输出,仅余弦和仅正弦。例如,在图中显示了11位输出,符号扩展到16位。

  因此我们可以这么认为,由于存在扩展符号位的关系,我们可以提取低一半的数据为COS,高一半的数据未SIN。

  有了上面的定制参数,输出波形是没有问题了,至于其他的定制参数,本文选择默认:

  之后你会发现正余弦显示波形相对于整体太平坦,以致于看起来像是直线,这是因为显示范围太大了导致的:

  之间的差别 /

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