基于Vivado调用ROM IP core设计DDS

 DDS直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）

　　下面是使用MATLAB生成正弦波、三角波、方波的代码，直接使用即可。

 1 t=0:2*pi/2^12:2*pi
 2 y=0.5*sin(t)+0.5;
 3 r=ceil(y*(2^8-1)); %将小数转换为整数，ceil是向上取整。
 4 fid = fopen('sin.coe','w'); %写到sin.coe文件，用来初始化sin_rom
 5 fprintf(fid,'MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;
');
 6 fprintf(fid,'MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=
');
 7 for i = 1:1:2^12
 8 fprintf(fid,'%d',r(i));
 9 if i==2^12
10 fprintf(fid,';');
11 else
12 fprintf(fid,',');
13 end
14 if i%15==0
15 fprintf(fid,'
');
16 end
17 end
18 fclose(fid);
19 t=1:1:2^12;
20 y=(t<=2047);
21 r=ceil(y*(2^8-1));
22 fid = fopen('square.coe','w'); %写到square.coe，用来初始化rom_square
23 fprintf(fid,'MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;
');
24 fprintf(fid,'MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=
');
25 for i = 1:1:2^12
26 fprintf(fid,'%d',r(i));
27 if i==2^12
28 fprintf(fid,';');
29 else
30 fprintf(fid,',');
31 end
32 if i%15==0
33 fprintf(fid,'
');
34 end
35 end
36 fclose(fid);
37 t=1:1:2^12;
38 y=[0.5:0.5/1024:1-0.5/1024, 1-0.5/1024:-0.5/1024:0, 0.5/1024:0.5/1024:0.5];
39 r=ceil(y*(2^8-1));
40 fid = fopen('triangular.coe','w'); %写到triangular.coe，初始化三角波rom
41 fprintf(fid,'MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;
');
42 fprintf(fid,'MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=
');
43 for i = 1:1:2^12
44 fprintf(fid,'%d',r(i));
45 if i==2^12
46 fprintf(fid,';');
47 else
48 fprintf(fid,',');
49 end
50 if i%15==0
51 fprintf(fid,'
');
52 end
53 end
54 fclose(fid);

 　　设计DDS的核心就是调用IP ROM，vivado调用ROM的方法和ISE相类似，都是加载.coe文件，我这里特地做笔记，以防忘记。

　　这是DDS的原理图，DDS并没有像它的名字一样说的那么玄乎，它的核心便是控制频率的fword字输入，和相位字pword输入，最后调用IP核查找表即可，代码也十分简单，下面给出DDS design代码。

module DDS(
            input mclk,
            input rst_n,
            input [31:0]fword,//frequency control
            input [11:0]pword,//phase control
            
            output [9:0]da_data
    );
    
    reg [31:0]r_fword;
    reg [11:0]r_pword;
    reg [31:0]fcnt;
    
    wire [11:0]addr_rom;
    
    //同步寄存器
    always @(posedge mclk)
    begin
            r_fword <= fword;
            r_pword <= pword;
        end
      
    always @(posedge mclk or negedge rst_n)
    begin
        if(!rst_n)
            fcnt <= 32'd0;
        else
            fcnt <= fcnt + r_fword;
        end
    
    assign addr_rom = fcnt[31:20] + r_pword;
    
    //custom sin_rom
    sin_rom sin_rom (
    .clka(mclk),    // input wire clka
    .addra(addr_rom),  // input wire [11 : 0] addra
    .douta(da_data)  // output wire [9 : 0] douta
    );

endmodule

　　使用vivado调用IP核ROM教程如下

点击IP catalog 

选择block memory，然后双击

将show disabled ports 选项勾选掉

输入ROM名，我这里为了演示重新配置一个方波ROM，命名为square_rom

这里选择single ports ROM 

　　按如上图所示勾选参数，port width是数据宽度，我们根据代码要求设置为10位，

　　port width是数据深度，即有多少个这样的数据，我打开生成的square.coe文件可以清楚的看到一共有4096这样的数据。

　　always enable是ROM一直处于工作状态，不需要使能信号。

这里是加载.coe文件，勾选load init file 然后点击browse将刚才生成的square.coe文件加载到ROM中，最后点击OK。

选择generate生成IP核

打开如图所示文件，

 

将生成的IP核实例化，即可

最后编写测试文件进行测试

最后右键点击da_data选择wave style选择analog，将会看到模拟波形，但是有时候还是需要设置一下模拟波形的显示，同样右键点击da_data选择wave style选择analog setting，选择如下图所示参数。

最后便大功告成，即可得打方波的波形图

 

大家还可以按照这种方法将其他两种波形都做出来。

 

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