1．目的及意义

1.1 EDA技术与VHDL

在计算机技术的推动下 20 世纪末电子技术获得了飞速的发展，现代电子产品几乎渗

透于社会的各个领域，有利的推动了社会生产力的发展和社会信息化提高，同时又促使现

代电子产品性能的进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。EDA（Electronic Design Automation）技术作为现代电子设计技术的核心，它依赖功能强大的计算机在 EDA 工具软件平台上，对以硬件描述语言 HDL(HardwareDescription Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以及逻辑优化和仿真测试等项功能。直至实现既定性能的电子线路系统功能，EDA 技术使得设计者的工作几乎仅限于利用软件的方式，利用硬件描述语言 VHDL，和 EDA 软件来完成对系统硬件功能的实现。

EDA发展分为3个阶段：初级阶段（20世纪70年代的CAD制图，以完成小规模集成电路的设计），发展阶段（20世纪80年代，将各种CAD工具集成为一个系统，以实现更大规模的电路设计，甚至已经可以完成半导体设计），成熟阶段（20世纪90年代至今，EDA技术发展迅猛，百万门以上的大规模可编程逻辑器件陆续面世，EDA所能实现的功能越来越丰富，应用的场景越来越复杂。）

1.2 使用EDA技术设计函数信号发生器的意义

随着现在工业和技术的不断提高，传统的分离元件式模拟信号发生器频率稳定性低、可靠性差，已经不能满足实际应用的需要，所以就必须有频率稳定度性、精确度更高的信号发生器解决这个问题。为了避免传统通信信号发生器的信号发生技术带来的诸多不便，同时随着数字信号处理和集成电路技术的发展，直接数字频率合成技术（DDS）被广泛的应用到信号发生器的发生和制作当中。为了迎合大部分普通用户以及适应市场需求，绝大多数的数字频率集成芯片只能产生传统正弦波、矩形波、三角波等常用周期波形。在传统的模拟调制系统实现中，大多数是采用模拟乘法器加滤波器的方法来实现，这样就造成了精度低、可控性差、抗干扰能力弱的特点。虽然，现有的一些主流商用数字频率合成也提供某些模拟调制的功能，但是，这种专用数字频率合成芯片把所有功能集中在一块芯片上,必然导致可控性不够灵活，而且性能会受到影响。这时如果能充分利用现场可编程门阵列(FPGA)的可重复编程性、资源的丰富性以及高速等性能，利用数字频率合成技术，可以实现一个高灵活性的、高可控性的模拟调制系统。除了能产生专用数字频率合成芯片所具备的单频连续波、非连续波、各种形式的线性调频信号以外,还可以轻松实现各种复杂的非线性调频信号、模拟调制信号，这些灵活性能和现场可编程是数字频率合成芯片所不能达到的。进而说现场可编程门阵列器件的高速、高可靠性和现场可编程等优点，已开始广泛应用于数字电路设计、微处理器系统、数字信号处理、通信及等不同的科技领域。因此利用可编程门阵列器设计信号发生器具有相当高的优越性和非常广阔的应用前景。

目前市场上的的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，通常是单函数发生器而且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。用集成电路芯片的函数发生器，可以达到很高的频率和产生多种波形的信号，但是电路复杂不易调试。利用单片机集成芯片的函数发生器，能产生多种波形，达到较高的频率，而且易于调试；利用专用直接数字合成 DDS 芯片的函数发生器，能产生任意波形并且达到很高的频率，但是成本高。

我国的函数信号波形发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的成熟产品 来看，多为一些 PC 仪器插卡，独立的仪器和 VXI 系统的模块很少，并且我国目前在函数信号波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。美国安捷伦生产的 33250A 型任意波形发生器可以产生稳定，精度高和低失真的任意波形。国产的 S1000 型数字扫描信号发生器通过采用新技术，新器件实现高精度，宽频带的扫描源，同时应用 DDS 和镜像技术。因此目前市场上的信号发生器多种多样。

FPGA函数信号发生器用直接数字频率合成技术，使之具有以下优点：1、频率切换速度快； 2、输出相位噪声低；3、可以产生任意波形；4、全数字化实现，便于集成，体积小，重量轻；5、灵活的接口和控制方式；6、比专用芯片功耗也低。{title}

2. 研究的基本内容与方案

{title}

2.1 研究（设计）的基本内容：