基于模型的DDS芯片设计与实现

　　2.1 建立DDS 模型

　　Simulink 是一个可用于多领域动态系统仿真的平台，为动态系统提供建模和分析的方 法，提供交互的图形化方框图环境带有为信号处理、通信和控制等可定制的模块集。System Generator 就是Xilinx 公司的一个专有模块集（Blockset），它是Simulink 的一个插件， 包括基本DSP 函数和逻辑算符，其中包含的预先定义好的模块可以保证FPGA 实现时位和周 期的正确。用它可以自动生成VHDL 语言、测试向量等文件，还可以自动将特定的设计模块 映射成高度优化的IP 核模型。在本文介绍的设计中，最后生成的工程文件中就自动映射出 一个累加器核和一个单口块ROM 核。

　　根据DDS 控制原理在MATLAB 环境中建立如下的模型（图1）：其中在存储正弦数据的RO中设定Depth 为：4096，Initial Value Vector 为：2047*sin(pi*(0:4095)/2048)+2047， 即让System Generator 在编译过程中自动产生一个存储4096 个正弦数据的ROM。为了配合 使用开发板上的D/A 模块，ROM 中的每个值设置成12 位无符号数。Accumulator 模块用来进 行相位的累加，AddSub 模块将相位偏移量与相位累加值相加，作为ROM2 的地址输入。在仿 真前，设置相位控制字为PWord=512,由公式算出移相后的波形应该较基准正弦波偏移；设置频率控制字FWord=4，将仿真时间设置为2048，这样 从理论上我们应该可以看到两个周期的完整波形输出。运行仿真，可以在Scope 中观察到如图2.1 中波形。改变控制字的值，就可以得到不同频率、不同相位的波形(图2.2)。

　　2.2 在ISE 中实现并仿真

　　点击System Generator 图标中的generate 按钮，生成可综合的VHDL 代码，并在ISE 中打开。先对代码使用Synthesize-XST 进行综合，通过之后可以观察到系统RTL 级视图。 然后创建一个.tbw 文件对综合后的设计进行仿真，能够得到和MATLAB 环境下一样的仿真结 果(按照正弦规律变化的离散数值序列)。为了能够在实验板上实现设计，在ISE 环境中建立 顶层文件，将System Generator 产生的文件与PicoBlaze 的控制程序文件结合，再进行对 应的功能仿真，正确后加载约束文件，生成比特流文件。