基于Nois II的程控数字信号源设计摘耍：直接数字频率合成(dds)技术在现代通信领域占据重 要地位在此提出了将al tera公司的nois ii软核嵌入到fpga器件 内部来控制高性能直接数字频率合成器ad9854的方案，详细说明了 系统设计电路的结构和软件设计的方法提出了一种新的信号源控制 方法，该系统具有频率分辨高、相位输出连续、可视化界面、多波形 输出等优点，具有较高的市场实用价值关键词：nois ii ； dds； fpga；信号源引言直接数字频率合成(dds) ［1］方式即通过可编程技术从一个标准参 考时钟产生多种频率，解决了传统波形发生器高频段波形失真的缺 点而altera公司提供的sopc builder ［2］工具将nois ii cpu 软核嵌入到fpga内部以控制高性能dds器件ad9854,利用nois ii占 用芯片子资源少，成本低，可移植性高的特点结合专用dds的高速 型和完备性，很好地解决了控制时序的不连续性同时又大大减少处 理器外围扩展元件数冃，降低外围电路布局走线的复杂度，提高系统 的抗干扰能力，控制灵活方便，具有较高的性价比便于今后升级扩 展O1系统功能的整体描述该系统主耍包含3个单元：fpga控制单元、ad9854信号产生单元和 人机交互单元。
系统整体框图如图1所示系统了实现3种波形输出， 可产生0~32 mhz的正弦波、方波以及fsk信号，同时在液晶上显示 出相应的波形以及工作参数外部键盘可以设置信号参数图1电路硬件设计框图1. lfpga控制单元fpga电路如图2所示其中nois ii为32位的软核cpu,外接64 mb 的sdram芯片和一片epcsl6的flash芯片定义了一个基于avalon 总线接口的键盘控制器，用于对外接键盘进行扫描和译码利用sopc builder中现有的led控制器ip来实现对led的控制扩展了 as下 载和jt昭调试口，方便程序控制1. 2ad9854信号产生单元ad9854的dds核具有48位的频率分辨率［3］输出的信号频率最 高达150 mhz、频率分辨率可达1 uhzo将ad9854的8位数据线、5 位地址线以及一些控制信号线(复位、寄存器数据更新引脚、fsk引 脚等)引出连接到fpga的通用i/o 口上，使得fpg且可以完成对ad9854 的相关配置与控制ad9854的时钟输入采用了差分时钟输入形式图2fpga控制电路框图1.3人机交互界面本单元由液品显示单元［4］和ps/2键盘输入单元组成。
液品单元釆用订19320片上系統(soc)驱动器有18位数据线，采用了 16 b 总线宽度的i80 system mpu接口，pwm为液晶背光亮度调节引脚;rs为寄存器选择信号，低电平选择索引或状态寄存器，高电平选择 控制寄存器；cs为芯片片选信号，低电平使能；rd为读选通信号， 低电平时读出数据；wr为写选通信号，低电平时写入寄存器数据 ps/2是一种双向同步串行通信协议［5］,通过clock时钟数据同步 被读入2系统软件设计nois ii软核cpu是整个系统的控制部分［6］,集成在fpga内部， 由sopc builder定制将需要的ip组合在一起，设定各组件的地址 和中断优先级，各ip core通过avalon总线逻辑互连，自由配置处 理器的cache大小、指令集rom大小、片内ram和rom大小、i/o引 脚数目和类型、中断引脚数目、定时器数目、通用串口数耳、扩展地 址和数据引脚等处理器的性能指标onois ii集成开发环境提供了创 建C/C++应用工程的向导、管理和编译工程功能、运行和调试程序功 能和最终程序的flash的烧写编程采用c语言［7］系统首先进行初始值，然后显示开机系统界面，软核cpu接收到键 盘中断输入的显示信号和向ad9854输出指令后，启动显示和输出程 序模块，使ad9854产生响应的信号输出。
对设置数据进行存储防止 设置信息掉电丢失整体程序设计流程如图3所示2. Iad9854驱动程序(l) ad9854主要负责各种波形信号的产生［8］,采用并行模式［9］, 其程序框图如图4所示2. 2ili9320触摸液晶驱动程序订19320 ［10］采用的是18位总路线接口结构的高性能微处理器 ［10］索引寄存器(让)储存着可以写入指令与显示数据寄存器的 地址寄存器选择信号(rs),读写信号(nrd/nwr)和数据总路线(d0〜dl7)是用来读写指令和数据的图3系统主程序流程图4ad9854程序流程图3实际效果dds实物如图5所示图6〜图8分别是用示波器测试的结果其中横 坐标为时间，纵坐标为幅度测试结果表明，信号的频率失真度在 0.1%内幅度失真度在0.5%图5实物图图610 mhz的正弦波信号图7500 khz的方波信号图8fsk已调信号波形4结语系统通过一片fpga实现内嵌cpu软核控制外围的dds,同时形成各 种系统所需的同步控制时序，其频率幅度可精密控制，扩展输出频率 达30 mhzo通过ps/2键盘控制频率和幅度，液晶同步显示信号的频 率和幅度；输出端产生止弦波、方波、fsk等数字信号。
测试结果表 明，系统稳定可靠，人机交互界面友好，操作简单方便此外还可以 实现对nois ii cpu的rtos操作系统的移植，从而简化信号源的设 计，提高系统的集成度参考文献[1 ] analog devices inc・ a technical tutorial on digital signal synthesis \[r\]・ \[s・ 1.\]: analog devices inc・,1999・[2] 王建校，危建国.sopc设计基础与实践[m] •西安:西安电子科 技大学出版社,2006.[3] analog devices inc・ coms 300 msps quadrature complete dds ad9854 datasheet \[r\]. \ [s・ 1. \] : analog devices inc・,2000.[4] 李维混，郭强，周云仙•液晶显示应用手册[m] •北京：电子工 业出版社，2002.[5] 徐晓,汪道辉•标准ps/2键盘与单片机的接I I设计[j] •中国测量技术,2005(9):11 15.[6] 孙恺,程世恒.nois ii系统开发设计与应用实例[m] •北京: 北京航空航天大学出版社,2007.[7] 谭浩强・c程序的设计[m] •北京:清华大学出版社,2005.[8] 刘立新，赫建国，郑燕•基于dds芯片ad9854的信号产生器设计[j] •西安邮电学院学报,2004(10) :95 97.[9] 陶益凡，唐慧强.基于ad9854的信号发生器设计[j]. W算机信息,2006(5) :241 243.[10] ili technology corp・ a si tft led single chip drive 240rgbx320 resolution and 16.7 m color datasheet \[r\]・ \[s.1.\]: ili technology corp・,2010.[11] 许德志，丁才成•一种基于dds技术的信号发生器研究与实现\[j\]・电子科技，2010(3)： 59 61.劳动合同一、双方在签订木合同前，应认真阅读本合同书。
本合同一经签订,即具有法律效力,双方必须严格履二、 本合同必须山用人单位（甲方）的法定代表人（或者委托代理人）和职工（乙方）亲自签章，并加盖用 人单位公章（或者劳动合同专用章）方为有效三、 木合同中的空栏，山双方协商确定后填写,并不得违反法律、法规和相关规定:不需填写的空栏, 划上“”四、 工时制度分为标准工时、不定时、综合计算工时三种实行不定时、综合计算工时工作制的，应经劳动保障部门批准五、 本合同的未尽事宜，可另行签订补充协议，作为本合同的附件，与本合同一并履行六、 本合同必须认真填写,字迹清楚、文字简练、准确，并不得擅自涂改七、 木合同（含附件）签订后，甲乙双方各保管i份备查甲方（用人单位）：名称： 法定代表人： 地址： 经济类型： 联系： 乙方（职工）:姓名： 身份证号码： 现住址： 联系：根据（中华人民共和国劳动法》和国家及省的有关规定，甲乙双方按照平等自愿、协商…致的原则订立 本合同一、合同期限（一） 合同期限双方同意按以下第 种方式确定本合同期限：1、 有固定期限：从 年 月 日起至 年 月 日止2、 无固定期限：从 年 月 日起至本合同约定的终止条件出现时止（不得将法定解除条件约定为终止条件）。
3、 以完成一定的工作为期限：从 年 月 日起至 工作任务完成时止二） 试用期限双方同意按以下第 种方式确定试用期期限（试用期包括在合同期内）：1、 无试用期2、 试用期从 年 月 日起至 年 月 日止试用期最长不超过六个月其中合同期限在六个月以下的，试用期不得超过十五日：合同期限在六个 月以上一年以下的试用期不得超过三十日；合同期限在一年以上两年以下的,试用期不得超过六十日二、 工作内容（_）乙方的工作岗位（工作地点、部门、工种或职务）为 -（二）乙方的工作任务或职责是一 — 更木合同办理，双方签章确认的协议或通知书作 为本合同的附件四）如甲方派乙方到外单位工作，应签订补充I办议三、 工作时间（一） 甲乙双方同意按以下第 种方式确定乙方的工作时间：1、 标准工时制，即毎日工作 小时，每周工作 天，毎周至少休息一天2、 不定时工作制，即经劳动保障部门审批，乙方所在岗位实行不定时工作制3、 综合计算工时工作制，即经劳动保障部门审批，乙方所在岗位实行以 为周期，总工时 小时的综合计算工时工作制二） 甲方因生产（工作）需要，经与工会和乙方I办-商后可以延长工作时间除（劳动法）第四十二条规定 的情形外，一般每日不得超过一小时，因特殊原因最长每日不得超过三小时，毎月不得超过三十六小时。
四，工资待遇（一） 乙方正常工作时间的工资按下列第（）种形式执行，不得低于当地最低工资标准1、 乙方试用期工资 元/月；试用期满工资 元/月（一元/日）2、 其他形式：二） 工资必须以法定货币支付，不得以实物及有价证券替代货币支付三） 甲方根据企业的经营状况和依法制定的丁•资分配办法调整乙方工资，乙方在六十日内未提出异议 的视为同意四） 甲方每月 日发放工资如遇节假日或休息日，则提前到最近的工作日支付五） 甲方依法安排乙方延长工作时间的，应按（劳动法）第四十卩q条的规定支付延长工作时间的工资报 酬五、 劳动保护和劳动条件（-）甲方按国家和省有关劳动保护规定提供符合国家劳动卫生标准的劳动作业场所，切实保护乙方在 生产工作中的安全和健康如乙方工作过程中可能产生职业病危害，甲方应按《职业病防治法》的规定保 护乙方的健康及其相关权益二） 甲方根据乙方从事的丁•作岗位，按国家有关规定，发给乙方必要的劳动保护用品，并按劳动保护 规定每 （年/季/月）免费安排乙方进行体检三） 乙方有权拒绝甲方的违章指挥、强令冒险作业，对甲方及其管理人员漠视乙方安全和健康的行为， 有权要求改正并向有关部门检举、控告六、 社会保险和福利待遇。