一文详解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。

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。