直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesizer,DDS）是当代电子系统中的一个关键单元,因其可以提供的高性能的频率输出以及快速的频率切换能力被广泛应用于现代的通信系统,雷达系统以及高精尖的测量仪器等诸多方面。随着制造工艺的不断进步,集成电路的尺寸越来越小,面向ASIC设计的DDS被越来越多的研究与制造,在例如5G,MIMO等前沿技术的研究中发挥越来越重要的作用。本文基于TMSC 65nm工艺对高速DDS的数字单元进行了设计与实现。首先对数字单元的高速并行结构以及核心的相幅转换算法进行了深入研究,完成了相应的MATLAB的仿真分析。基于此进行了面向ASIC实现的相幅转换算法改进和优化,在减小了面积的同时使其更适合与高速电路的结构设计。然后本文基于可编程逻辑器件完成了对DDS数字单元电路进行了原型验证,保证其电路功能的正确性。同时根据后端DAC的结构,设计并实现了一种基于内插加调制的电路结构使数字前端可以在6GHz的输入下完成12Gsps的数据输出。其次还进一步对高速DDS芯片设计中涉及到的关键单元进行了研究与设计,其中在高速设计中为了保证整体的DDS时钟架构稳定可靠,保证数模交互的过程中的数据正确性,对DDS芯片中的延迟锁相环（Delay Locked Loop,DLL）搜索算法进行了研究与设计。同时,针对目前电流舵型DAC的失配误差导致输出性能较低的问题,动态元件匹配技术（Dynamicelementmatching,DEM）的实现结构也被不断的研究与设计。本文对不同的DEM实现结构进行了对比与分析,最终对DEM电路进行了设计与实现。最后本文对于整体的SPI接口进行了方案设计与实现,并对整体的控制流程进行了原型验证,保证数字单元的控制部分功能正确。最后基于TSMC 65nm工艺对DDS数字单元在后端进行了设计与验证,完成了逻辑综合、形式验证以及布局布线等相关工作,从ASIC设计的角度完成了数字后端的时序收敛以及DRC检查,得到了初步的面积、功耗以及时序报告,完成了时序以及DRC的验证工作,最终完成了整个数字单元的设计与交付工作,单个DDSCORE单元可以在1GHz的时钟下收敛,整体的DDS数字单元可以保证6GHz的时钟收敛,最终验证其数字单元全频带的SFDR达到了 100dB左右,满足了高速高性能DDS的设计需求。