【技能秒get】如何使用MATLAB一鍵制作mif文件

這里講解實現(xiàn)一個16384（2^14）點的14位正弦波數(shù)據(jù)mif格式文件的生成，使用此文件，我們便可以在FPGA上基于直接數(shù)字合成（DDS）原理生成標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，即實現(xiàn)信號發(fā)生器的功能。

關(guān)于DDS原理的相關(guān)內(nèi)容，請參考由北航出版社出版的《FPGA自學(xué)筆記——設(shè)計與驗證》一書第六章第6.2節(jié)—— “雙通道幅頻相可調(diào)DDS信號發(fā)生器” 一節(jié)的內(nèi)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(shù)還特別特別菜（現(xiàn)在也很菜），只是在matlab中簡單的實現(xiàn)了正弦波數(shù)據(jù)的生成，關(guān)于四舍五入取整以及mif文件的最終生成，我用了excel和quartus兩個軟件經(jīng)過了復(fù)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(shù)據(jù)，因此今天對matlab的腳本文件重新編寫了下，實現(xiàn)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(nèi)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(shù)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(chuàng)建mif文件

%寫入mif文件文件頭

fprintf(fild,'%s ','WIDTH=14;');%位寬

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

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

fprintf(fild,'%s ','DATA_RADIX=HEX;');%數(shù)據(jù)格式

fprintf(fild,'%s ','CONTENT');%地址

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

fori= 1:N

s2(i) =round(s(i));%對小數(shù)四舍五入以取整

ifs2(i) <0?????%強制將負1置0，

s2(i) = 0

end

% addr : data;

fprintf(fild,' %g ',i-1);%地址，從0開始編碼

fprintf(fild,'%s ',':');

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

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

end

用戶如果想自己生成其他深度和位寬的數(shù)據(jù)，只需要對應(yīng)修改采樣頻率（Fs）、采樣點數(shù)（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(shù)據(jù)，并在電腦的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(chǎn)的數(shù)據(jù)為值，t為時間軸繪制出來的波形，從波形可知為標(biāo)準(zhǔn)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(shù)據(jù)是否在自己預(yù)期的范圍內(nèi)。這里，我們直接關(guān)掉該界面即可。

下圖2為使用該文件設(shè)計的DDS信號發(fā)生器系統(tǒng)，輸出頻率為3.448Mhz（隨機設(shè)置的一個值），通過示波器的FFT功能可以看到，諧波量并不大。