基于STM32+iCE40的电赛训练平台 DDS信号发生器
本次是以项目3进行开发，本篇以正弦波为例。
项目3 - DDS任意波形发生器/本地控制
具体要求：
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通过板上的高速DAC（10bits/最高125Msps）配合FPGA内部DDS的逻辑（最高48Msps），生成波形可调（正弦波、三角波、方波）、频率可调（DC-）、幅度可调的波形
- 生成模拟信号的频率范围为DC-5MHz，调节精度为1Hz
- 生成模拟信号的幅度为最大1Vpp，调节范围为0.1V-1V
- 在OLED上显示当前波形的形状、波形的频率以及幅度
- 利用板上旋转编码器和按键能够对波形进行切换、进行参数调节
首先我对DDS认识与理解：
什么是DDS？
DDS(Direct Digital Synthesizer)即数字合成器，是一种新型的频率合成技术，具有相对带宽大，频率转换时间短、分辨率高和相位连续性好等优点。较容易实现频率、相位以及幅度的数控调制，广泛应用于通信领域。
DDS的组成：
DDS主要由相位累加器、相位调制器、波形数据表以及 D/A 转换器构成。
DDS的工作过程：
其中相位累加器由 N 位加法器与 N 位寄存器构成。每个时钟周期的时钟上升沿，加法器就将频率控制字与累加寄存器输出的相位数据相加，相加的结果又反馈至累加寄存器的数据输入端，以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。这样，相位累加器在时钟作用下，不断对频率控制字进行线性相位累加。即在每一个时钟脉冲输入时，相位累加器便把频率控制字累加一次。
相位累加器输出的数据就是合成信号的相位。相位累加器的溢出频率，就是DDS输出的信号频率。相位累加器输出的数据，作为波形存储器的相位采样地址，这样就可以把存储在波形存储器里的波形采样值经查表找出，完成相位到幅度的转换。波形存储器的输出数据送到D/A转换器，由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号输出。
DDS 信号流程示意图：
然后又研究起这个锁相环：我就不多分享，贴一个连接感觉写的非常的不错。
phase-locked-loop-pll-fundamentals_cn.pdf (analog.com)
项目的资源：
实现流程框图：
FPGA资源
网络分析图：
利用MATLAB生成的波形：
方波/三角波：
正弦波：
模块功能描述：
1、OLED：显示相关的信息，显示DDS信号发生器；
2、编码器，调节频率大小,旋转以1HZ增加频率，按下编码器按键以100hz,1khz,1mhz 在OLED显示循环切换；
3、按键：K1清掉当前设定频率（考虑到设定值时要退回来麻烦），K2输出当前设定频率。
4、MCU：STM32G0点亮OLED，接收按键输入，与FPGA通信等。
5、FPGA：ICE40与DAC再输出，用于波形产生。
操作过程：接入电源，屏幕上显示DDS信号发生器，频率显示0.0KHZ，递增值100HZ，最大输出的是5MHZ。当通过旋转编码器，（编码器旋转一次时，以1的值增加或者减小）可以设定输出的频率大小，再通过按轻触开关K2输出波形，如果要设定1KHZ的波形，第一种方法是一直旋转编码器，第二种方法是按下编码器开关，OLED屏上会把递增值上显示的100HZ更改为1KHZ，再按一下编码开关，就会更改为1MHZ，循环切换。如果此时想从头来调整输出的波形，或者要100HZ的波形输出，可以直接按下K1，可以得到一个原始波形输出。
总结：
此开发板其实难度还是蛮大的，但是如果要把这个完整的弄好，编码器非常的流畅，任意波形都按要求实现还是要花费很多的时间和经历， 这个开发板真心觉得非常的好，特别是FPGA部分，MCU完成系统的设置，FPGA完成波形的产生和功能的调试，有着一定的优势。后续我如果闲下来了，我会把此板的外壳做出来，做成成品，弄一个完整的信号发生器，供自己以在研发的道路上添一个好的工具。
链接：https://pan.baidu.com/s/1zSonczASTAgx_rQQgiLg1A lf8z
梦游2022且听风吟123zhiwu