[发明专利]模拟弦波信号生成设备与方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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[-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-π/2与小于3π/2的区间。以图1的实施例，N为32，因此[sin(-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[-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。

发明内容

本发明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[-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[-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。

本发明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[-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[-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。