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  一個基本的DDS電路包括電子控制器、隨機訪問儲存器(RAM)、頻率參考源(通常是晶振)、計數器和數模轉換器(DAC)。要使DDS系統工作需要兩個操作階段:我們稱之為程式設計和執行。

  在程式設計這一階段裡,電子控制器把資料載入至儲存器中。資料的每一個單元是一個用來表示當前時刻訊號幅度的二進位制數。儲存器中這些資料的排列(陣列)構成一張振幅表,表示每一時刻當前波形的振幅。舉個例子,在一張振幅表中,前一半的數全為0,後一半全為波形振幅的最大值(100%),這些資料就表示“方波”了。任何波形都可以通過簡單地改變這些資料來產生。

  在執行這一階段中,計數器(又稱之為相位累加器)受頻率參考源的指示,在每一個頻率的上升沿或下降沿自增。相位累加器的輸出(相位)通常就是陣列中依次輸出的各個資料。最後會被DAC依次轉換成模擬波形。  為了產生週期波形,電路被設計成每一個參考頻率週期的時間片讀取振幅表中的一個資料。舉個例子,如果參考頻率是1MHz,而且振幅表中包含1000個資料,以自增1的方式讀完整個振幅表需要1000 / 1 MHz = 1 ms,所以最後輸出波形的頻率為1/(1 ms) = 1 kHz。  要想使系統產生更高的輸出頻率,可以簡單地增加相位自增速度,從而使計數器能更快地讀完一遍振幅表。在上面的那個例子中,相位自增的幅度是1,所以如果自增的幅度設為2,則輸出波形的頻率將提高一倍。為了能較好地控制頻率,可將標準的相位自增幅度設為10。這樣微調輸出頻率。舉個例子,如果將相位自增幅度提至11則會增加10%的輸出頻率。當將相位自增幅度減至9時,輸出頻率會相應地減小。為了獲得更加精確的輸出頻率,需用計數器和DAC擁有較多的位數。

  實際執行中通常在32位的相位累加器和相位自增中設定查詢表在大小為2的n次方。通常計數器的高位8或10位元用作查詢表的索引(查詢表的大小通常為256或1024)。剩餘的低位位元可被作為引數或索引,用來竄改查詢表中鄰近的資料。經常用線性插值法來實現。頻率源通常由一個1MHz至100MHz的晶振產生。 最高頻率產生的方式取決於查詢表的大小和(頻率源的)頻率。為了能產生清晰的波形,(查詢表中)必須擁有最少的取樣點。如果相位自增幅度太大,計數器閱遍查詢表太快從而導致輸出訊號的失真。 DDS的實現有軟體與硬體兩種。由於DDS的實時性,軟體的實現通常只用於聲音訊率的產生。  DDS的應用:函式訊號發生器、混頻器、調製器和聲音合成器等等。
直接數字合成(英語:Direct Digital Synthesizer,簡稱DDS)是一種數位電子方式,它從一個單一(或混合)的頻率源中產生任意波形和頻率。