模拟弦波信号生成设备与方法技术

本发明专利技术提供一种可以减少所需的缓存器数量的模拟弦波信号生成设备与方法，其主要利用模拟弦波信号的对称性质与奇函数性质让本来应该要储存的N个数字采样值减少成只要储存N/4+1个数字采样值。配合上述要达到的目的，模拟弦波信号生成设备与方法使用了两个计数器来计数，其中一者为往上计数，另一者则为往下计数，然后，根据此两个计数器的计数值向数值暂存表获取N/4+1个数字采样值的一者或两者来生成输入到数字模拟转换器的数字输出值，以让数字模拟转换器借此生成模拟弦波信号的一部分。字模拟转换器借此生成模拟弦波信号的一部分。字模拟转换器借此生成模拟弦波信号的一部分。

【技术实现步骤摘要】
模拟弦波信号生成设备与方法


[0001]本专利技术涉及一种模拟弦波信号生成设备与方法，且特别是一种利用模拟弦波信号的对称性质与奇函数性质来减少所需的缓存器数量的模拟弦波信号生成设备与方法。

技术介绍

[0002]现有的模拟弦波信号生成设备可以通过芯片震荡器或石英震荡器来实现。芯片震荡器需要设计反馈回路，使其回路增益为1，而石英震荡器则需要配置有石英晶体。另一种模拟弦波信号生成设备的实现方式是通过预先对模拟弦波信号采样，并将多个数字采样值储存在具有多个缓存器的数值暂存表中，然后通过数字模拟转换器将多个数字采样值依照时间顺序进行数字模拟转换，来生成模拟弦波信号。
[0003]请参照图1，图1是一种传统模拟弦波信号生成设备的方块图。传统模拟弦波信号生成设备1包括数字模拟转换器11与数值暂存表12，其中模拟弦波信号在[
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π/2,3π/2)的相位区间中进行采样的N个数字采样值会被记录在数值暂存表12，其中[
‑
π/2,3π/2)的相位区间是指相位是在大于等于
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π/2与小于3π/2的区间。以图1的实施例，N为32，因此[sin(
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π/2+i*π/16)+1]/2的32个数位采样值会被记录在数值暂存表12，即需要使用32个12位的缓存器来储存。数字模拟转换器11会自数值暂存表12依序读取N个数字采样值并进行数字模拟转换，以借此生成模拟弦波信号。传统模拟弦波信号生成设备1是将[
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π/2,3π/2)的相位区间的N个数字采样值全部储存在数值暂存表12，故导致整体电路的闸数(gate count)较多，增加了制造成本与电路面积。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种模拟弦波信号生成设备，其用于生成模拟弦波信号，且包括数值暂存表、第一计数器、第二计数器、逻辑电路以及数字模拟转换器，其中逻辑电路电连接数值暂存表、第一计数器、第二计数器与数字模拟转换器。数值暂存表用于储存模拟弦波信号于[
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π/2,0)的相位区间进行采样而获取的N/4+1个数字采样值，其中N为模拟弦波信号于[
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π/2,3π/2)的相位区间进行采样的采样数量，以及N为4的倍数且大于等于8。第一计数器由0开始往上计数，以生成第一计数值，且在第一计数值计数至N时，第一计数值会被重置为0。第二计数器由N开始往下计数，以生成第二计数值，且在第二计数值计数至0时，第二计数值会被重置为N。逻辑电路用于接收第一计数值及第二计数值，根据第一计数值及第二计数值向数值暂存表获取N/4+1个数位采样值的一者或两者，且根据获取的N/4+1个数字采样值的一者或两者生成数字输出值。数字模拟转换器用于接收逻辑电路输出的数字输出值，并对数字输出值进行数字模拟转换，以生成模拟弦波信号的一部分。
[0005]本专利技术实施例还提供一种模拟弦波信号生成方法，其用于生成模拟弦波信号，且包括以下步骤：通过第一计数器与第二计数器，分别提供由0开始往上计数的第一计数值与由N开始往下计数的第二计数值；通过逻辑电路，根据第一计数值及第二计数值向数值暂存表获取其所储存的N/4+1个数字采样值的一者或两者，其中N/4+1个数字采样值是指模拟弦
波信号于[
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π/2,0)的相位区间进行采样而获取的N/4+1个数字采样值，N为模拟弦波信号于[
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π/2,3π/2)的相位区间进行采样的采样数量，以及N为4的倍数且大于等于8；通过逻辑电路，根据获取的N/4+1个数字采样值的一者或两者生成数字输出值；通过数字模拟转换器，对数字输出值进行数字模拟转换，以生成模拟弦波信号的一部分；通过第一计数器与第二计数器，分别递增第一计数值与递减第二计数值；以及通过逻辑电路，判断第一计数值是否计数至N以及第二计数值是否计数至0，以借此将第一计数值与第二计数值分别重置为0与N。
[0006]综上所述，本专利技术实施例提供的模拟弦波信号生成设备与方法可以让本来应该要储存的N个数字采样值减少成只要储存N/4+1个数字采样值，故可以减少缓存器的数量，使得整体电路的闸数变少，并减少电路面积与制造成本。
[0007]为了进一步理解本专利技术的技术、手段和效果，可以参考以下详细描述和附图，从而可以彻底和具体地理解本专利技术的目的、特征和概念。然而，以下详细描述和附图仅用于参考和说明本专利技术的实现方式，其并非用于限制本专利技术。
附图说明
[0008]本专利技术提供的附图用以使本专利技术所属
具有通常知识者可以进一步理解本专利技术，并且被并入与构成本专利技术的说明书的一部分。附图示出了本专利技术的示范实施例，并且用以与本专利技术的说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0009]图1是一种传统模拟弦波信号生成设备的方块图。
[0010]图2是模拟弦波信号及在其[
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π/2,3π/2)的相位区间中进行采样的N个数字采样值的关系示意图。
[0011]图3是本专利技术实施例的模拟弦波信号生成设备的方块图。
[0012]图4是本专利技术实施例的模拟弦波信号生成方法的流程图。
[0013]附图标记说明如下：
[0014]1:传统模拟弦波信号生成设备；11:数字模拟转换器；12:数值暂存表；3:模拟弦波信号生成设备；31:数字模拟转换器；32:数值暂存表；33:逻辑电路；34:时序电路；35:计数器模块；351:第一计数器；352:第二计数器；S41～S49:步骤；R1～R4:区间。
具体实施方式
[0015]现在将详细参考本专利技术的示范实施例，其示范实施例会在附图中被绘示出。在可能的情况下，在附图和说明书中使用相同的组件符号来指代相同或相似的部件。另外，示范实施例的做法仅是本专利技术的设计概念的实现方式之一，下述的该等示范皆非用于限定本专利技术。
[0016]本专利技术实施例提供了一种可以减少所需的缓存器数量的模拟弦波信号生成设备与方法，其主要利用模拟弦波信号的对称性质与奇函数性质让本来应该要储存的N个数字采样值减少成只要储存N/4+1个数字采样值。配合上述要达到的目的，模拟弦波信号生成设备与方法使用了两个计数器来计数，其中一者为往上计数，另一者则为往下计数，然后，根据此两个计数器的计数值向数值暂存表获取N/4+1个数字采样值的一者或两者来生成输入到数字模拟转换器的数字输出值，以让数字模拟转换器借此生成模拟弦波信号的一部分。
[0017]首先，请参照图2，图2是模拟弦波信号及在其[
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π/2,3π/2)的相位区间中进行采样的N个数字采样值的关系示意图。于此实施例中，N＝32，数字采样值Sine[n]是[sin(
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π/2+n*π/16)+1]/2的数值，即定义Sine[n]＝[sin(
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π/2+n*π/16)+1]/2，其中n为0至N
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1的整数。基于模拟弦波信号的对称性质，区间R2与R3以对称中心线SYM(对应于数字采样值Sine[16])对称，以及区间R1与R33本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟弦波信号生成设备，用于生成模拟弦波信号，其特征在于，所述模拟弦波信号生成设备包括：数值暂存表，用于储存所述模拟弦波信号于[
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π/2,0)的相位区间进行采样而获取的N/4+1个数字采样值，其中N为所述模拟弦波信号于[
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π/2,3π/2)的相位区间进行采样的采样数量，以及N为4的倍数且大于等于8；第一计数器，由0开始往上计数，以生成第一计数值，且在所述第一计数值计数至N时，所述第一计数值被重置为0；第二计数器，由N开始往下计数，以生成第二计数值，且在所述第二计数值计数至0时，所述第二计数值被重置为N；逻辑电路，电连接所述数值暂存表、所述第一计数器及所述第二计数器，用于接收所述第一计数值及所述第二计数值，根据所述第一计数值及所述第二计数值向所述数值暂存表获取所述N/4+1个数位采样值的一者或两者，且根据获取的所述N/4+1个数字采样值的一者或两者生成数字输出值；以及数字模拟转换器，电连接所述逻辑电路，用于接收所述逻辑电路输出的所述数字输出值，并对所述数字输出值进行数字模拟转换，以生成所述模拟弦波信号的一部分。2.如权利要求1所述的模拟弦波信号生成设备，其特征在于，所述模拟弦波信号生成设备在所述逻辑电路判断所述第一计数值是否小于等于所述第二计数值，若所述第一计数值小于等于所述第二计数值，将第三计数值设定为所述第一计数值，以及若所述第一计数值大于所述第二计数值，将所述第三计数值设定为所述第二计数值，其中所述逻辑电路根据所述第三计数值向所述数值暂存表获取所述N/4+1个数位采样值的一者或两者。3.如权利要求2所述的模拟弦波信号生成设备，其特征在于，所述模拟弦波信号生成设备在所述逻辑电路判断所述第三计数值是否小于等于N/4，若所述第三计数值小于等于N/4，则所述逻辑电路获取所述N/4+1个数字采样值中的第i个数字采样值做为所述数字输出值，若所述第三计数值大于N/4，则所述逻辑电路获取所述N/4+1个数字采样值中的第k个数位采样值与第N/4个数字采样值来计算出所述数字输出值，其中i为所述第三计数值，以及k＝N/2
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i。4.如权利要求3所述的模拟弦波信号生成设备，其特征在于，所述模拟弦波信号生成设备在所述第三计数值大于N/4时，所述数字输出值为两倍的所述第N/4个数位采样值减去所述第k个数位采样值。5.如权利要求1所述的模拟弦波信号生成设备，其特征在于，所述模拟弦波信号生成设备更包括：时序电路，电连接所述逻辑电路、所述第一计数器与所述第二计数器，以用于提供频率信号给所述逻辑电路、所述第一计数器...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭盟煌，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：