西安交通大学电信学院 周俊峰 陈涛
摘要:介绍了Altera公司的即
FPGA器件ACEXEPlK50的主要特点,给出了由ACEXEPlK50实现直接数字频率合成的工作原理、设计思路、
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结构和改进优化方法。
关键词:直接数字频率合成(DDS); 现场可编程门阵列(FPGA); ACEXEPlK50
分类号:TN741 文献标识码:B 文章编号:1006-6977(2003)01-0004-02
1概述
直接数字频率合成技术(Direct Digital FrequencySynthesis.即DDFS,一般简称DDS)是从相位直接合成所需波形的一种新的频率合成技术。近年来,DDS技术和器件水平的不断发展,使得DDS合成技术也得到了飞速的发展。目前,该技术在相对带宽、频率转换时间、相位连续性、正交输出、高分辨力以及集成化等一系列性能指标已远远超过了传统的频率合成技术所能达到的水平,从而完成了频率合成技术的又一次飞跃,同时也已成为目前运用最广泛的频率合成技术。
随着新型直接频率合成技术的发展,各大芯片制造厂商都相继推出了采用先进CMOS工艺生产的高性能、多功能DDS芯片(其中应用较为广泛的是AD公司的AD985X系列)。从而为威廉希尔官方网站
设计者提供了多种选择。但在某些场合,专用DDS芯片在控制方式、置频速率等方面与系统的要求仍然有很大差距,在这种情况下,采用高性能的FPGA器件设计符合自己需要的DDS威廉希尔官方网站
无疑是一种很好的解决方法。
ACEX 1K器件是Altera公司着眼于
通信、音频处理及类似场合的应用而推出的芯片系列,ACEX1K器件正逐步取代FLEX l0K系列成为首选的中规模器件产品。它具有如下优越性:
(1)高性能
ACEX 1K器件采用查找表(LUT)和EAB(嵌入式阵列块)相结合的结构形式,可实现复杂逻辑功能和存储器功能,如通信应用中的DSP、多通道数据处理、数据传递和微控制等。
(2)高密度
ACEX lK器件的典型门数在1万到10万门之间,带有多达49152位的RAM(每个EAB有4096位的RAM)。
(3)具有系统级性能
器件内核采用2.5V电压,功耗低,能够提供高达250MHz的双向I/O功能,完全支持33MHz和66MHz的PCI局部总线标准。
(4)灵活的内部互联
ACEX lK系列器件具有快速连续式延时可预测的快速通道互连(Fast Track),提供有实现快速加法器、计数器、乘法器和比较器等算术功能的专用进位链和实现高速多扇入逻辑功能的专用级连链。
本设计采用的是ACEX EPlK50,它的典型门数为50000门,逻辑单元有2880个,嵌入系统块有10个,因此,可完全符合使用单片实现DDS威廉希尔官方网站
的基本要求。其设计工具为Altera的下一代设计工具Quartus软件。