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DDS技术在EDA课程实践教学中的推广

材料写作网    时间: 2020-06-06 21:18:39     阅读:


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摘要:直接数字频率合成器(DDS)广泛用于电子通信、仪器仪表等领域,并且频繁出现在电子设计竞赛中,很有必要在电子信息、电气自动化学科本科生教学中进行推广。文章首先分析DDS原理,提出DDS课程设计的实验方案设计和组织方法,目的在于使学生掌握DDS技术,培养学生电子系统的综合设计能力和'自顶向下“的设计思想。

关键词:DDS技术;EDA;实践教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)10(b)-0000-00

1. 引言

1971年,Tierney等人提出直接数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer, DDS)概念,即以全数字技术,从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术[1]。这是频率合成技术的一次革命性创新,但是受到当时微电子技术限制,DDS并未得到足够重视,随着现代EDA技术和集成电路工艺的进步,DDS技术得到飞跃发展[2]。DDS技术完全由数字方式合成所需频率的波形,与传统的频率合成器相比,改善了频率的精度和稳定度,并且具有分辨率高、快速转换、低功耗、低成本等优点,广泛用于通信、雷达、电子仪器仪表等领域,是实现电子设备数字化的一项关键技术。

基于DDS技术的函数发生器能够产生多种波形,通常采用专用集成芯片实现,但是不易调试开发和集成,使用受到限制。随着可编程逻辑器件(FPGA)的不断发展,利用DDS技术在FPGA平台上实现各种高性能的信号发生器,成本更低,与其他功能模块接口灵活,便于系统集成,利于设备的数字化和小型化,得到广泛应用[3]。

鉴于DDS技术在通信、电子系统中的普遍应用,有必要在电子信息类和电气自动化类的专业课程中对该技术进行推广。通过EDA课程的实践或实验课程,使学生掌握DDS技术的原理和设计方法是很有必要的[4]。另外,DDS技术在近几年如火如荼的学科竞赛中出现的频率越来越高,全国大学生电子设计竞赛中多个题目涉及到了DDS技术,如实用信号源的设计和制作(1995年)、波形发生器(2001年)、正弦信号发生器(2005年)、简易频率特性测试仪(2013年)等。

在EDA实践课程中推广DDS技术,可以培养学生'自顶向下的“的设计思想和数字系统的综合设计能力。

2. DDS原理和技术指标

2.1 DDS工作原...

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