matlab 图片生成mif文件,使用MATLAB一鍵制作mif文件

本文檔主要講解實現一個16384(2^14)點的14位正弦波數據mif格式文件的生成，使用此文件，我們便可以在FPGA上基於直接數字合成(DDS)原理生成標准的正弦波，即實現信號發生器的功能。關於DDS原理的相關內容，請參考由北航出版社出版的《FPGA自學筆記——設計與驗證》一書第六章第6.2節—— “雙通道幅頻相可調DDS信號發生器” 一節的內容。

在很早之前，我曾編寫過一個生成1024點16位正弦波mif文件的方法，不過那時候我的matlab技術還特別特別菜(現在也很菜)，只是在matlab中簡單的實現了正弦波數據的生成，關於四舍五入取整以及mif文件的最終生成，我用了excel和quartus兩個軟件經過了復雜的操作才最終完成。如今，自己都對那種方法沒有了耐心，剛好新做的一個雙通道14位高速DAC模塊在做DDS實驗時需要用到14位的mif數據，因此今天對matlab的腳本文件重新編寫了下，實現了僅通過Matlab就可以一鍵生成mif文件的功能。

首先，打開MATLAB軟件，小梅哥這里使用的版本為MATLAB 2012b。新建一個Script文件，操作為File —>New—>Script。在該文件中輸入以下內容：

F1=1; %信號的頻率

Fs=2^14;%采樣頻率

P1=0;%信號初始相位

N=2^14;%采樣點數為N

t=[0:1/Fs:(N-1)/Fs];%采樣時刻

ADC=2^13 - 1;%直流分量

A=2^13;%信號幅度

s=A*sin(2*pi*F1*t + pi*P1/180) + ADC;%生成信號

plot(s);%繪制圖形

fild = fopen('d:/sin14bit_16384.mif','wt');%創建mif文件

%寫入mif文件文件頭

fprintf(fild, '%s\n','WIDTH=14;');%位寬

fprintf(fild, '%s\n\n','DEPTH=16384;');%深度

fprintf(fild, '%s\n','ADDRESS_RADIX=UNS;');%地址格式

fprintf(fild, '%s\n\n','DATA_RADIX=HEX;');%數據格式

fprintf(fild, '%s\t','CONTENT');%地址

fprintf(fild, '%s\n','BEGIN');%

for i = 1:N

s2(i) = round(s(i)); %對小數四舍五入以取整

if s2(i) <0 %強制將負1置0，

s2(i) = 0

end

% addr : data;

fprintf(fild, '\t%g\t',i-1);%地址，從0開始編碼

fprintf(fild, '%s\t',':');

fprintf(fild, '%x',s2(i));

fprintf(fild, '%s\n',';');

end

用戶如果想自己生成其他深度和位寬的數據，只需要對應修改采樣頻率(Fs)、采樣點數(N)、直流分量(ADC)和信號幅度(A)即可。

保存文件，點擊運行按鈕，即可生成我們所需要的正弦波數據，並在電腦的D盤根目錄生成一個名為“sin14bit_16384 .mif”的文件。

隨后，會彈出如下圖1所示的界面，該界面便是以我們生產的數據為值，t為時間軸繪制出來的波形，從波形可知為標准的正弦波，你也可以通過放大縮小來具體查看幾個頂點的值，以確定數據是否在自己預期的范圍內。這里，我們直接關掉該界面即可。

下圖2為使用該文件配合我們的ACM9767模塊設計的DDS信號發生器系統，輸出頻率為3.448Mhz(隨機設置的一個值)，通過示波器的FFT功能可以看到，諧波量並不大。

小梅哥

2018年3月31日星期六

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