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论文研究了利用SOPC技术开发任意波形发生器的方法,主要讨论了任意波形发生器中DDS模块的设计实现以及基于NiosⅡ软核处理器的控制系统的底层开发。 DDS模块是任意波形发生器的核心部分。包括DDS组件、相幅转换电路以及DDS组件驱动程序三部分。针对DDS模块,论文对DDS原理作了讨论和仿真分析,然后使用Verilog HDL在FPGA上实现了一个应用于NiosⅡ系统的DDS组件,并实现了相应的相幅转换电路,从而组成了一个DDS模块。配合自行开发的驱动程序,该DDS模块可以方便的用于实现64K点、16位幅度深度的任意波形信号的输出,并同时具备调制、扫频、猝发等多种信号输出功能。 基于NiosⅡ的任意波形发生器控制系统的底层开发主要包括两部分:NiosⅡ定制系统的构建和μC/OS-Ⅱ、μC/GUI在系统中的移植。对NiosⅡ定制系统的构建工作中,论文在FPGA上实现了适用于NiosⅡ系统的LCD控制器、键盘控制器等组件,再结合DDS组件以及开发平台中自带的标准控制器和外设,完成了NiosⅡ定制系统的构建。其中LCD控制器被设计为主外设,并基本实现了无驱化。在键盘控制器中实现了硬件消抖和键值自动判断,直接通过寄存器将按键键值传送给处理器。在μC/OS-Ⅱ的移植上,论文着重分析了NiosⅡ的中断机制和NiosⅡ系统软件开发的HAL结构给μC/OS-Ⅱ任务切换函数的移植所带来的影响,并给出了移植方案。在μC/GUI的移植上,论文作了底层LCD驱动的配置分析,并给出了与μC/OS-Ⅱ的接口函数,同时改善了μC/GUI内Widgets在本文应用的LCD上的显示效果。 测试结果表明,DDS模块实现了任意波形的输出、调制、扫频、猝发等多种功能。NiosⅡ定制系统以及工作在其上的μC/OS-Ⅱ以及μC/GUI均运行正常。