深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称： Verilog使用及其应用
实验名称： 频率可变的任意波形发生器
学院： 电子科学与技术学院
专业：电子科学与技术班级： 2
组号： 指导教师：##
报告人： ## 学号： ##
实验地点 科技楼B115
一、实验目的
应用Verilog进行编写四种波形发生的程序，并结合DE2板与DVCC实验板上的D/A转换器在示波器显示出波形。初步了解Verilog的编程及DE2板的应用，加强对其的实际应用操作能力。
二、实验原理
实验程序分为三部分：
第一、 通过计数器实现内置信号分频，并通过外置开关调节频率来控制输出波形的频率。
第二、 设定ROM中的数值，将波形数据存储到ROM中。
第三、 设定波形选择开关。
总体设计方案及其原理说明：
图 1-1 系统总体设计方案
DDS是一种把数字信号通过数/模转换器转换成模拟信号的合成技术。它由相位累加器、相幅转换函数表、D/A转换器以及内部时序控制产生器等电路组成。
参考频率f_clk为整个合成器的工作频率,输入的频率字保存在频率寄存器中,经Ｎ位相位累加器,累加一次,相位步进增加,经过内部ROM波形表得到相应的幅度值,经过D/A转换和低通滤波器得到合成的波形。p为频率字,即相位增量;参考频率为ｆ_clk;相位累加器的长度为Ｎ位,输出频率ｆ_out为：
f_out——输出信号的频率； N————相位累加器的位数；
p———频率控制字（步长）； f_clk——基准时钟频率。
图1-2 四种波形单周期的取样示意图
段地址 基地址 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
图1-3 函数查找表的设计
三、实验内容
程序编码：
module dds(f_clk,p,choose,data);//端口设定
input [5:0] p; //频率控制字
input[1:0] choose; //波形选择
input f_clk; //内置晶振
output [7:0] data;
wire [7:0]data;
reg [5:0] addr,address;
reg [5:0] i;
reg f_out;
initial
begin
i＜=0;
addr＜=0;
f_out＜=0;
end
always @(posedge f_clk) //利用计数器实现任意分频
begin
if(i==p) //设定频率控制字p
begin
i=0;
f_out=~f_out;
end
else
i=i+1;
end
function [7:0] romout; //ROM的设定
input[5:0] address;
case(address) //各波形初值的预装入
0 : romout = 10; //正弦波初值
1 : romout = 17;
2 : romout = 15;
3 : romout = 17;
4 : romout = 10;
5 : romout = 3;
6 : romout = 5;
7 : romout = 3;
8 : romout = 3; //方波初值
9 : romout = 3;
10: romout = 3;
11: romout = 3;
12: romout = 1;
13: romout = 1;
14: romout = 1;
15: romout = 1;
16 : romout = 0; //正三角波初值
17 : romout = 5;
18 : romout = 10;
19 : romout = 15;
20 : romout = 20;
21 : romout = 25;
22 : romout = 30;
23 : romout = 35;
24 : romout = 35; //反三角波初值
25 : romout = 30;
26 : romout = 25;
27 : romout = 20;
28 : romout = 15;
29 : romout = 10;
30 : romout = 5;
31 : romout = 0;
default : romout = 10'hxx;
endcase
endfunction
always@(posedge f_out)
begin
if(addr==8) //波形数据切换
addr=0;
else
addr=addr+1;
case(choose) //波形选择开关设定
0: address=addr;
1: address=addr+8;
2: address=addr+16;
3: address=addr+24;
endcase
end
assign data = romout(address);//将ROM中对应数据传递输出端口data输出
endmodule
四、实验截图
1.正弦波示意图：(choose=0时的波形数值)
2.方波示意图：（choose=1时的波形数值）
3.正三角波示意图：（choose=2时的波形数值）
4.反三角波示意图:（choose=3时的波形数值）
五、实验总结
通过这次期末实验，更进一步认识了Verilog语言的使用，详细了解了整个设计制作和仿真流程，独立思考并通过一步步的调试，逐步摸索和进一步优化程序最终完成实验，锻炼了逻辑思维能力。实验综合性较强，在实验中涉及了本学期多个知识点： ①always语句；②initial语句；③if—else语句；④case语句；⑤传递函数assign；⑥function说明语句。
在测试和调整程序时发现一些容易犯错的问题：
第一、 用case语句取代了定义ROM造成了数据开始并没有固化在ROM中而是从程序中写入再读出。（解决办法：用function语句对ROM进行定义并装初值）
第二、 应该注意传递函数中的输出端口应该是wire型的，如果定义为reg将会出错。
第三、 开始时波形数据按照图放入初值时，有负数、小数等，当装入负数小数后在仿真中无法正确显示数字。（解决办法：将波形平移扩大将小数和负数换算成整数装入即可显示波形数据）
第四、 关键的问题是怎样实现寻址的操作，首先是定义一个从0—7的循环加法计数器作为段内基地址寻址，然后通过case语句choose波形选择相应波段的段地址。
个人觉得这样的实验比较贴近学习和工作，通过自己动手更加能够充分掌握所学知识点，将书本和实际结合起来，希望以后可以开展更多这样的实验。
第二篇：波形发生器实验报告
电子信息工程系实验报告
课程名称：智能仪器
实验项目名称：实验三 波形发生器实验 实验时间:20##/06/08
班级：电信092 姓名：陈毜 学号：910706220
一、实验目的:
掌握波形发生器的硬件电路实现方法，通过labview 软件的使用,掌握虚拟仪器系统的软件实现方法。
二、实验环境:
LABVIEW软件、实验箱、labjack
三、实验原理：
实验电路原理图如下所示。
图1 电路原理图
频率的计算如下所示：
对于三角波，其输出幅度与振荡频率为：
，
这也是矩形波和正弦波的频率，其中矩形波的占空比为：
当
时，输出的为对称波，频率可化简为：
四、实 验 步 骤：
1、JP6: 跳线1短接；
2、先把JP13的“方波”--->LABJACK 的“AI0”，运行“WAVE.VI”,观测波形如图2所示:
3、保持运行“WAVE.VI”,把JP13的“信号”--->LABJACK 的“AI0”，短接JP6的 跳线1（三角波），观测波形如图3所示：
4、保持运行“WAVE.VI”,把JP13的“信号”---> LABJACK 的“AI0”，短接JP6的 跳线2（正弦波），观测波形如图4所示
图2 方波波形图 图3 三角波波形图
图4 正弦波波形图
五、实 验 结 果 及 分 析：
六、实 验 心 得