摘要根据现代电子系统对信号源的频率稳定度、准确度及分辨率越来越高的要求，也是为了能过方便的产生波形平滑、频率稳定的任意波形，本文提供了一种任意波形发生器的设计方案。
从而结合直接数字式频率合成器（DDS）的优点，利用FPGA芯片的可编程性和实现方案易改动的特点，提出一种基于FPGA和DDS技术的任意波形发生器设计方案。
采用VHDL（运用自顶向下设计思想设计多功能数字波形发生器的问题）和原理图输入方式，在Quartus II平台下实现该设计的综合、仿真。
通过实验可以看出，采用该方法设计的任意波形发生器输出的波形与传统的波形发生器相比，具有波形平滑、无毛刺、波形稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点。
而且该波形发生器电路简单，程控方便，产生的波形具有相噪好、频率步进低、输出电平分辨率小和相位可调等优点。
关键词波形发生器；现场可编程门阵列；直接数字频率合成AbstratAccording to modern electronic systems for signal source frequency stability, accuracy and resolution of increasingly high demands, also have a wave in order to facilitate smooth any waveform, frequency stability, this article provides you with an arbitrary waveform generator design. Combination of direct digital frequency synthesizer (DDS) the advantages of using programmable FPGA chip and solution features easy changes, proposed a design based on FPGA and arbitrary waveform generator based on DDS technology programmer. VHDL (using top-down design problems of the design of multifunction digital waveform generator) and schematic capture, Quartus II implements the integrated design, simulation platform. Through experiments, we can see, using the method output waveforms of arbitrary waveform generator and the design of tradition than waveform generator, smooth, glitch-free, with waveform wave high stability, and high frequency stability and resolution of many benefits. And the waveform generator circuit is simple, easy to program, the resulting wave with phase noise, low step frequency, output level resolution and phase adjustment and other benefits.Keywordswaveform generator; field programmable gate arrays; direct digital frequency synthesis目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2目的意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.3.1外研究现状 ........................................................................... 错误！未定义书签。
1.3.2内研究现状 ........................................................................... 错误！未定义书签。
1.4国内外研究发展趋势................................................................... 错误！未定义书签。
1.5 论文内容及安排 (2)第二章数字密码锁的基本原理 (2)2.1 设计原理 (2)2.1.1 密码锁设计总体框架 .......................................................... 错误！未定义书签。
2.1.2密码总量的确定 ..................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.3密码制式的选择 ..................................................................... 错误！未定义书签。
2.2 密码锁的结构体........................................................................... 错误！未定义书签。
2.2.1 分频模块 .............................................................................. 错误！未定义书签。
2.2.2盘模块 ................................................................................... 错误！未定义书签。
2.2.3 信号控制处理模块 ................................................................ 错误！未定义书签。
2.2.4 显示模块 .............................................................................. 错误！未定义书签。
2.3 本章小结：................................................................................... 错误！未定义书签。
第三章基于FPGA的设计及VHDL语言介绍 (3)3.1 FPGA开发简介及发展 (3)3.1.1 FPGA设计方法及流程 (3)3.1.2 发展趋势 (4)3.1.3发展特点 (4)3.2 硬件描述语言简介 (5)3.3本章小结 (6)第四章QUARTUSⅡ系统环境下FPGA数字密码锁的仿真及分析 (8)4.1 QUARTUSⅡ简介 (8)4.2 程序仿真及分析 (8)4.3 本章小结..................................................................................... 错误！未定义书签。
结论. (9)参考文献 (10)附录一 (10)致谢 (10)第一章绪论1.1 研究背景FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，属于可编程逻辑器件的一种，是目前广泛采用的一种可编程器件，它的应用不仅使数字电路系统的设计非常方便，并且还大大缩短了系统研制的周期，缩小了数字电路系统的体积，而且其时钟频率已可达到几百兆赫兹，加上它的灵活性和高可贵性，非常实用与波形发生器的数字电路部分。
可编程逻辑器件(Programmable Logic Device, PLD）起源于20世纪70年代，是在专用集成电路的基础上发展起来的一种新型逻辑器件，是当今数字系统设计的主要硬件平台，其主要特点就是完全由用户通过软件进行配置和编程，从而完成某种特定的功能，且可以反复擦写。
在修改和升级PLD时，不需额外地改变PCB电路板，只是计算机上修改和更新程序，是硬件设计工作成为软件开发工作，缩短了系统设计的周期，提高了实现的灵活性并降低了成本，因此获得了广大硬件工程师的青睐，形成了巨大的PLD 产业规模。
作为一种为电子测量和计量提供电信号的设备，它和万用表、示波器、频率计等仪器一样，是最普通、最基本，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有点参量的测量都需要用到信号发生器。
从本质上看，测量时一个将客观物理量转换成测试信息量的变换过程[1]。
1.2目的意义在电子技术领域，常常需要频率、波形、幅度都可调节的电信号，用于产生这种电信号的电子仪器称作信号发生器。
随着现代电子技术的发展，在雷达、宇航、导航、通讯、电视广播、电子测量、电子对抗和遥控遥测等实用领域，人们对信号源的频率稳定度、频率纯度、范围和输出频率等提出了越来越精密的要求。
而为了提高频率的稳定度，人们经常采用的是晶体振荡器等方法来解决，但是已不能满足众多应用场合的要求。
伴随着电子测量技能与计算机技能的紧密结合，一种新的信号发生器—任意波形发生器应运而生，它可产生由用户定义的任意复杂的波形，因而具有广阔的运用发展前景。
1.3国内外研究现状自从上世纪40年代惠普为美国海军实验室开发出第一台信号发生器开始，信号发生区一直随着电子技术、半导体技术和计算机技术的发展而发展，几乎成为这些技术发展的缩影。
从技术上看，信号发生器经历了由模拟信号发生器、数字信号发生器到虚拟信号发生器的发展过程[2]。
传统的波形发生器只能产生一些常规的信号如脉冲波、方波、正弦波、三角波等。
随着科学的不断发展，传统的发生器在一些场合已经不能满足特定的要求了，在许多研究领域中，不但需要一些常规的信号，还需要一些不规则信号。
如某些电子设备的性能指标测试、系统中各种瞬变波形和电子设备中出现的各种干扰的模拟研究，还比如说电镀电源对于镀层的影响等。
对于这项领域的研究，我国起步较晚，与国外先进技术相比还有很大差距，因此开发高性价比的任意波形发生器是迫在眉睫，对于我国电子行业有很大的意义，具有很广泛的应用前景，也可打破国外技术的垄断和封锁。