基于verilog的正弦波發生器

這是我在CSDN里的第一篇文章，先做個小廣告。。
我建了一個嵌入式和FPGA的公眾號，里面也是我寫的一些文章，有的是平時學習的筆記，或者實驗的記錄，我希望和大家一起學習，記錄學習的東西。因為剛剛起步，需要大家的支持，希望大家關注一下，也可以給我點建議。。
畢竟是剛剛起步，文章寫的不好，大家別介意，一起努力哈哈哈
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公眾號：FPGA科技室

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已改名為：FPGA科技室

這一篇文章是關于基于verilog的正弦波發生器（即產生正弦波波形），這也是我的公眾號第一篇FPGA文章，想讓大家學習一下如何利用開發工具，產生一個正弦波形sinx。
為啥開篇講這個內容呢，因為畢竟第一篇文章，適合循序漸進，從簡單先入手，但大家不要小看這個正弦波波形的設計，因為這將會是直接數字式頻率合成器DDS的基礎，只有會第一步設計，我們才能更加深入到DDS，之后我也會來講述。
開門見山，這次的設計要用到matlab軟件(生成ram ip核的mif文件），multisim 10（仿真波形），UE（編寫代碼）。 想必大家學過數字信號處理DSP，如果要采樣信號，則其采樣頻率必須大于原信號最高頻率的兩倍，即fs>=2fc。ram既然是數字器件，我們無法存入模擬信號正弦波，則需要對其進行采樣定點化（一般fpga器件無法存浮點數，需要定點化），那么我們就用到了matlab，利用其強大的功能，編寫matlab程序，得到采樣點值，并利用matlab生成mif文件（ram的初始化文件）

下面就是大致的設計思路：
將連續的正弦波信號進行離散化；應用matlab 軟件進行實現；
2.將離散化后的正弦波一個整周期存儲到Ram中；
(1).將離散后的數據進行定點化，Ram的規格是256x8，數據規格1bit符號位和7比特小數位。
(2).創建一個Ram 用于存儲離散數據
首先我先給出matlab代碼：
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N=2^8; %N為采樣點數 s_p=0:255;%正弦波一個周期的采樣點數 sin_data=sin(2*pi*s_p/N); %sin_data是初步采樣值，浮點數% 編寫到這里，大家可以在任務行中顯示此時的波形 fix_p_sin_data=fix(sin_data*127); %定點化 fix()函數可以直接去除小數點后的值，使之成為整數 for i=1:Nif fix_p_sin_data(i)<0fix_p_sin_data(i)=N+fix_p_sin_data(i)elsefix_p_sin_data(i)=fix_p_sin_data(i);end end%下面是mif文件固定格式，不可更改 fid=fopen('sp_ram_256x8.mif','w+'); fprintf(fid,'WIDTH=8;\n'); fprintf(fid,'DEPTH=256;\n'); fprintf(fid,'ADDRESS_RADIX=UNS;\n'); fprintf(fid,'DATA_RADIX=UNS;\n'); fprintf(fid,'CONTENT BEGIN \n'); for i=1:N fprintf(fid,'%d:%d; \n',i-1,fix_p_sin_data(i)); end fprintf(fid,'END; \n'); fclose(fid); 好了到此為止，我們就編寫完并生成了初始化**mif文件了，下面可以開始verilog編寫了，噢，不對，咱們先來利用quartus

生成一個ip ram，因為verilog編寫時需要例化IP哦

我們來生成RAM。。。。首先利用ip工具，create a new ip

選擇類型。。。。。咱們這次用單口ram ，sp_ram_256x8

如下圖是我們創建的ram，256深度，位寬為8哦

最后我們加入剛剛matlab生成的mif文件

完成了一半了，此時我們可以在工作區看到我們新建的ip核工程了
下面來編寫verilig代碼，頂層文件：在頂層中例化了ip核 ，由于我們已經初始化了mif，則ram的寫數據端用不到，我們將其置為0，數據也為0，只由地址端進行操作。

至此，只要再編寫testbench文件即可，

ok，至此我們完成了正弦波的設計，
來吧，這下我們來個仿真，見證奇跡的時刻

總結：
咦，不知道大家發現沒，如果按照這樣的mif編寫規則，我們是不是不光可以生成sinx波形，還可以生成cosx。。。等等的函數波形，因為matlab很強大，幫助了我們很多，這次的設計雖然簡單，但是用到了挺多東西，如何建立ip核，如何初始化。。可見設計一樣東西，需要全面的知識體系，verilog只是一個工具。
哈哈，第一篇文章結束了，寫的不難懂吧，用通俗的話，主要描述了操作。大家可以試試哦
發揮部分：如何實現正弦波的頻率可調？

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于verilog的正弦波发生器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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