Xilinx中DDS IP的讲解与使用

项目简述

本次项目我们主要是为了讲解DDS，所以我们使用了混频这个小项目来讲解。DDS自己手写是比较简单且灵活，但是Xilinx给我们提供了相应的IP核，那么这次我们将直接讲解使用IP来产生不同频率的正弦波。这篇博客我们也首次引入了Xilinx中block design的设计方法，由于AXI4总线的出现，我们使用block design的设计概念特别简单。本次的项目主要是：利用两个DDS产生两个不同频率的正弦波，然后进行***相乘***混频，利用Modelsim进行仿真验证我们实验的正确性。本次实验所用到的软硬件环境为：
1、VIVADO 2019.1软件环境
2、Modelsim仿真环境

DDS IP的定制及讲解

1、我们选择波形与相位同时存在的情况。
2、选择DDS IP输入的系统时钟频率，这里我们选择100MHz。
3、DDS通道的数目，我们这里选择一个。
4、整个IP配置的模式，我们这里选择标准模式即可。
5、参数选择的模式，我们这里选择系统参数，这个选择主要影响IP的定制界面所涉及到的参数。
6、频率的动态范围，主要和DDS内部RAM的数据位宽有关，计算方法是20log2ⁿ，其中n为RAM的位宽。
7、选择DDS的最小的频率分辨率。

1、相位增量我们选择固定
2、相位偏执我们也选择成固定，这两个参数可以动态控制输出的频率。
3、我们这里产生正弦波
4、因为我们只考虑正弦波的频率，座椅这里不再输出相位信息

1、输入我们需要DDS输出的频率，这里我们输入5MHz。
其余选项，我们选择默认即可。这样，我们便定制了一个完整的DDS IP核，接下来的博客我们会自己手写相应的DDS的功能，感兴趣的同学可以保持关注。

Block Design涉及

我们这边博客首次引入了block design的设计方法，但是这个设计方法特别重要，希望同学们可以好好学习。进行block design的连线图如下：

然后验证设计的有效性，产生输出工程，生成相应的top文件，供我们接下来的设计使用。

测试文件代码

这里我们为了验证我们实验的正确性，给出相应的测试模块。

`timescale 1ns / 1ps
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Company: 
// Engineer: 
// 
// Create Date: 2020/04/03 22:39:17
// Design Name: 
// Module Name: tb
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 
// Description: 
// 
// Dependencies: 
// 
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////


module tb;

wire        [15:0]      P               ;
reg                     aclk            ;

initial begin
    aclk            =               1'b0;
end
always  #5      aclk            =           ~aclk;

system_wrapper system_wrapper_inst(
    .P                  (P                  ),
    .aclk               (aclk               )
);
endmodule

仿真结果

我们进行Modelsim仿真测试的结果如下：

从上面的仿真波形可以验证我们实验的准确性。

总结

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