正余弦表的裝載 - 基于FPGA的NCO設(shè)計(jì)方案

　　采用Quartus 軟件中的。mif 文件格式可以方便的完成存儲(chǔ)表的裝載; 同時(shí)對(duì)于裝載文件的生成可以使用matlab 輸出。mif 的文件格式很方便的生成; 如下文中給出了位寬為8 bit ,深度為9 600,地址為無符號(hào)數(shù)，數(shù)據(jù)為十進(jìn)制數(shù)的9 600 個(gè)單元的mif 文件，在初始化RAM 時(shí)，按照Quartus 軟件的引導(dǎo)直接配置即可。

　　WIDTH=8;

　　DEPTH=9600;

　　ADDRESS_RADIX=UNS;

　　DATA_RADIX=DEC;

　　CONTENT BEGIN

　　0 : 0;

　　1 : 2;

　　2 : 10;

　　3 : 30;

　　4 : 50;

　　5 : 50;

　　6 : 10;

　　7 : 100;

　　……

　　9598 : 0;

　　9599 : 0;

　　END

　　4 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及其仿真波形

　　本次設(shè)計(jì)采用性價(jià)比較高的ALTERA 公司的STRATIX芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真，該系列芯片是基于1.5 V 工作電壓、0.13 μm全銅布線SRAM 工藝的FPGA 芯片。此系列芯片擁有最多114 140 個(gè)邏輯單元(Les)和最多10 Mbits 的內(nèi)部RAM.該系列芯片支持多種I/O 標(biāo)準(zhǔn)，提供了最多可達(dá)12 個(gè)的用于處理復(fù)雜時(shí)鐘信號(hào)的鎖相環(huán)(PLLs)。同時(shí)，STRATIX 系列芯片提供了最多可達(dá)28 個(gè)的數(shù)字信號(hào)處理單元(DSP)，它們由總共224 個(gè)內(nèi)置硬件乘法器(9 位乘9 位)組成，利用它們可以有效地實(shí)現(xiàn)例如快速傅立葉變換(FFT)、有限沖擊響應(yīng)(FIR)濾波器、無限沖擊響應(yīng)(IIR)濾波器等高性能的數(shù)字信號(hào)處理單元或者乘法器。

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　　圖3 NCO 模塊的主要端口定義

　　2)Quartus 仿真輸出波形，如圖4 所示。

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　　圖4 NCO 的仿真輸出波形

　　此仿真波形為3 個(gè)頻點(diǎn)的NCO 輸出波形， 用matlab 繪出輸出的載波的波形如圖5 所示。

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　　圖5 輸出載波的波形

　　由上面的仿真結(jié)果可以看出，NCO 正確輸出了3 個(gè)頻點(diǎn)的仿真波形;同時(shí)通過實(shí)際的FPGA 硬件測試和驗(yàn)證，該設(shè)計(jì)達(dá)到了所要求的性能指標(biāo)。