**这是本文档旧的修订版！**
5MHz DDS信号发生器/双路可编程直流电压源开源学习平台
平台简介：
- 能够生成0 - 5MHz的任意波形，包括正弦波、三角波、锯齿波、方波等；
- 信号幅度+/-1.5V可调，直流偏置+/-1.5V可调；
- 能够生成双路可调输出电压，电压输出范围+/-4V，电流50mA；
- 能够输出固定的3.3V、1.5V直流电压；
- 能够通过UART对板上的参数进行调节。
5MHz任意波形发生器/双路可调直流电源平台实物照片
5MHz任意波形发生器/双路可调直流电源平台框图
原理图
R-2R构成的并行DAC
通过PWM产生直流电压
参见pwm_verilog中的详细介绍以及相关的技术文章。
输出信号幅度的调整
由R-2R生成的波形幅度为3.3Vpp，本训练平台为运算放大器提供的直流供电电压是由USB端口输入的+5V和通过电荷泵由+5V产生的-5V电压，由于USB线上的压降以及电荷泵转换机制导致的压降，实际能够稳定供电的电压为+/-4.5V。
我们选用的运算放大器为ADA4851 - 双电压供电、支持轨到轨（Rail to Rail），在本平台上能够保证到的信号输出范围为+/-4V，也即8Vpp。
所以我们可以设定运算放大器的增益设定实现从3.3Vpp到8Vpp的调节。
为了满足多数场景的应用，我们出厂设置的输出信号的幅度为3Vpp，也即运算放大器的增益调节为3/3.3 ～ 0.91。
电阻的设置为: R36/（1kΩ+R26+R28+R31）= 4.3kΩ/（1kΩ+1kΩ+2.7kΩ+27Ω）= 0.91
R_2R输出信号的幅度和直流偏置调节
直流偏移的调节方法
双路可编程直流电压输出
数据传输协议及参数控制
本板卡支持电子森林制定的开源仪器传输协议
开源DDS平台同上位机的连接框图
需要设置的寄存器定义：
| 用途 | 寄存器名字 | 位数 | 定义 |
|---|---|---|---|
| 工作模式 | Modereg||8位|固定频率/扫频/调制| ^波形|Waveformreg | 8位 | 正弦、锯齿波、三角波、方波、其它 |
| 频率 | Freqreg|24位|设置输出频率的控制字| ^幅度|Ampreg | 8位 | -1.5V ～ 1.5V，250级变化 |
| 直流偏移 | Offsetreg|8位|-1.5V ～ 1.5V，250级变化 ～ PWM电压从0.5V ～ 3.0V| ^直流电压1|DCout1reg|8位|-4V ～ +4V，250级变化，～ PWM电压从0.5V ～ 3.0V| ^直流电压2|DCout2_reg | 8位 | -4V ～ +4V，250级变化，～ PWM电压从0.5V ～ 3.0V |
小脚丫FPGA编程管脚配置（以Lattice XO2-4000HC版本为例）
| FPGA管脚 | 小脚丫FPGA模块的管脚 | DAC的数据位 |
|---|---|---|
| C1 | x | ClkIn |
| F14 | Pin 34 | DA9 |
| G14 | Pin 33 | DA8 |
| KH12 | Pin 32 | DA7 |
| J13 | Pin 31 | DA6 |
| KJ14 | Pin 30 | DA5 |
| K12 | Pin 29 | DA4 |
| K14 | Pin 28 | DA3 |
| K13 | Pin 27 | DA2 |
| J12 | Pin 26 | DA1 |
| P3 | Pin 25 | DA0 |
| M4 | Pin 24 | PwmOffset |
| E12 | Pin 39 | PwmDC1 |
| F12 | Pin 38 | PwmDC2 |
| N4 | Pin 23 | UartTxd |
| P13 | Pin 22 | UartRxd |