FPGA实现基于ROM的正弦波发生器

软件环境：QuartusII 11.0

　　操作系统：win7

　　芯片型号：CycloneII EP2C5Q208C8

1.总体框图：

　　　　

1.波形数据

　　第一步，是获得含有正弦波的数据的ROM初始化文件.mif，方法见《如何生成mif文件》；

　　此处生成的波形数据为8bit宽度，128字节深度的数据。

　　　　

2.利用Quartus的LPM功能，定制一个8bit数据宽度，128字节深度的ROM：

　　详细步骤说明可以参考《FPGA实现RAM--LPM_RAM》，此处只给出具体配置，为避免冗余，不再详细说明各项含义。

　　　　

　　　　

3.顶层模块的verilog描述

module SinGen(
    input          clk,     /*clock input*/ 
    input          rst_n,      /*async reset ,active low*/
    input          en,        /*enable control,active high*/
    output [7:0]   q          /*data output from ROM*/
);

/***********ROM instance**********************/
wire [6:0] addr;
ROM1P    ROM1P_inst (
    .address ( addr ),
    .clock ( clk),
    .q ( q)
    );

/***************address generate***************/
reg [6:0] cnt;
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        cnt <= 7'd0;
    else if(en)
        cnt <= cnt+7'd1;
    else
        cnt<=cnt;
        
end

assign addr = cnt;

endmodule

4.波形仿真：

　　

　　分析：当使能端有效(en==1)时，在每个时钟的上升沿，输出ROM中的正弦波数据；

5.波形实测

　　将数据输出端接入到DAC后，可以接入示波器来观察波形；也可以使用QuartusII自带的SignalTap对数据输出端对Q进行采样，来查看波形；这里使用SignalTap捕获的波形如下：

　　

　　可以看到，数据的确是正弦波吧？使用同样的道理，只要有相应波形的数据，也就是存储器的初始化文件.mif，就可以发生三角波、方波、甚至任意波形！如果您感兴趣，可以添加按键扫描模块，来控制发生想要的波形，制作一台简易波形发生器。

　　同时，通过这个正弦波发生器的制作，您是否对于查找表LUT有更深的体会呢？