一文详解Vivado调用ROM IP core设计DDS
电子说
描述
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。
t=0:2*pi/2^12:2*pi
y=0.5*sin（t）+0.5;
r=ceil（y*（2^8-1））; %将小数转换为整数，ceil是向上取整。
fid = fopen（‘sin.coe’，‘w’）; %写到sin.coe文件，用来初始化sin_rom
fprintf（fid，‘MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;\n’）;
fprintf（fid，‘MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=\n’）;
for i = 1:1：2^12
fprintf（fid，‘%d’，r（i））;
if i==2^12
fprintf（fid，‘;’）;
else
fprintf（fid，‘，’）;
end
if i%15==0
fprintf（fid，‘\n’）;
end
end
fclose（fid）;
t=1:1：2^12;
y=（t《=2047）;
r=ceil（y*（2^8-1））;
fid = fopen（‘square.coe’，‘w’）; %写到square.coe，用来初始化rom_square
fprintf（fid，‘MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;\n’）;
fprintf（fid，‘MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=\n’）;
for i = 1:1：2^12
fprintf（fid，‘%d’，r（i））;
if i==2^12
fprintf（fid，‘;’）;
else
fprintf（fid，‘，’）;
end
if i%15==0
fprintf（fid，‘\n’）;
end
end
fclose（fid）;
t=1:1：2^12;
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］;
r=ceil（y*（2^8-1））;
fid = fopen（‘triangular.coe’，‘w’）; %写到triangular.coe，初始化三角波rom
fprintf（fid，‘MEMORY_INITIALIZATION_RADIX=10;\n’）;
fprintf（fid，‘MEMORY_INITIALIZATION_VECTOR=\n’）;
for i = 1:1：2^12
fprintf（fid，‘%d’，r（i））;
if i==2^12
fprintf（fid，‘;’）;
else
fprintf（fid，‘，’）;
end
if i%15==0
fprintf（fid，‘\n’）;
end
end
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
DDS_design
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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