【正文】 NC 空腳 17 RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效（見(jiàn)注釋 2） 18 VOUT LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V）（見(jiàn)注釋 3） 20 K VSS 背光源負(fù)端（見(jiàn)注釋 3） 注釋 1：如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用串口通訊模式，可將 PSB接固定低電平，也可 以將模塊上的 J8和“ GND”用焊錫短接。 X012X114X215X311Y01Y15Y22Y34INH6A10B9VEE7X13Y34052FROMDDS10KR4GNDGND5V基帶序列ASKOUT 圖 416 ASK 電路圖 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 基于 DDS 的正弦波信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 21 X012X114X215X311Y01Y15Y22Y34INH6A10B9VEE7X13Y34052FROMDDSPSKOUT基帶序列1KR210KR31KR1C1GNDGND5V 圖 317 PSK電路圖 ? LCD 顯示器 本設(shè)計(jì)中采用了 TG12864A 液晶顯示器，該顯示器是 12864 點(diǎn)陣式液晶，其結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖 318。 其使用真值表如表 33 所示： 表 33 INHIBIT B A 0 0 0 0x,0y 0 0 1 1x,1y 0 1 0 2x,2y 0 1 1 3x,3y 1 X X None 應(yīng)用時(shí)可以通過(guò)單片機(jī)對(duì) A/B 的控制來(lái)選擇輸入哪一路，例如：需要從 4 路輸入中選擇第二路輸入，假設(shè)使用的是 Y組，那么單片機(jī)只需要分別給 A和 B送 1和0 即可選中該路，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理， 注意 :第 6腳為使能腳，只有為 0時(shí)，才會(huì)有通道被選中輸出 。 CD4052 是一個(gè)差分 4 通道數(shù)字控制模擬開(kāi)關(guān)，有 A、 B 兩個(gè)二進(jìn)制控制輸入端和 INH 輸入，具有低導(dǎo)通阻抗和很低的截止漏電流?？梢詫?shí)現(xiàn)用高頻載波對(duì)頻率較低的數(shù)字基帶信號(hào)的調(diào)制，使信號(hào)更適合在特定的信道中傳輸。二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)的頻帶寬度為二進(jìn)制基帶信號(hào)寬度的兩倍。這種調(diào)制方式是根據(jù)信號(hào)的不同，調(diào)節(jié)正弦波的 幅度 [14]。 本系統(tǒng)中采用的是模擬乘法器 MC1496 來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制器的設(shè)計(jì) , MC1496 中包含了由帶雙電流源的標(biāo)準(zhǔn)差動(dòng)放大器驅(qū)動(dòng)的四個(gè)高位放大器輸出集電極交叉耦合 ,產(chǎn)生了兩個(gè)輸入電壓的全波平衡調(diào)制乘積現(xiàn)象 ,也就是說(shuō)輸出信號(hào)是一個(gè)常數(shù)乘以?xún)蓚€(gè)輸入信號(hào)的乘積 , 即為 OV = K 1V 2V 。由于只需產(chǎn)生 1KHz 的正弦信號(hào) ,本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的濾波器的截至頻率為 2KHz，選取 C=1uf，經(jīng)計(jì)算取 R=80Ω 。 EPM7128SLC8415 是 Altera 公司推出的 MAX7000S 系列的CPLD(Complex Programmable Logic Device)；采用 CMOS E2 PROM 工藝，傳輸延遲僅為 5ns；內(nèi)部具有豐富的資源 128 個(gè)觸發(fā)器、 2500 個(gè)用戶可編程門(mén)；而且具有68 個(gè)用戶可編程的 IO 口，為系統(tǒng)定義輸入、輸出和雙向口提供了極大的方便；為了比較適合 混合電壓系統(tǒng)，通過(guò)配置，輸入引腳可以兼容 ，輸出可以配置為 。 DDS 的實(shí)現(xiàn)原理如圖 310： ? θ環(huán) 環(huán) 環(huán)θ地 址環(huán) 環(huán) C O S θD / A環(huán) 環(huán) 環(huán)環(huán) 環(huán)環(huán) 環(huán)環(huán) 環(huán) 圖 310 DDS技術(shù)的實(shí)現(xiàn) DDS 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于高速、高性能的數(shù)字器件。 R3100R451R10470R6100R751R115KAD8056AD8056C1C2DDSOUTR12R13RES4SWOUT 圖 38 放大電路 推挽放大器 在功率放大器電路中大量采用推挽放大器電路，這種電路中用兩只三極管構(gòu)成一級(jí)放大器電路，兩只三極管分別放大輸入信號(hào)的正半周和負(fù)半周 ，即用一只三極管放大信號(hào)的正半周，用另一只三極管放大信號(hào)的負(fù)半周，兩只三極管輸出的半周信號(hào)在放大器負(fù)載上合并后得到一個(gè)完整周期的輸出信號(hào)。在濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程中 ,能否準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)高 Q值的電感 ,直接影響著濾波器的最終性能。參考時(shí)鐘使用 42M 晶振，設(shè)計(jì)低通濾波器時(shí)，就要去掉 42M 的高頻干擾。串行輸入方式下，在 W_CLK 的上升沿把一位數(shù)據(jù)串行移入，當(dāng)移動(dòng) 40 位后， FQ_UD 的上升沿即可更新輸出頻率和相位。） 相位控制字 0 00000 00010 00100 00110 01000 01010 01100 01110 10000 10010 10100 10110 11000 11010 11100 11110 表 32 相移與相位控制字之間的關(guān)系 AD9850 有串行和并行兩種控制命令字寫(xiě)入方式。 /25 =176。 為參考時(shí)鐘頻率 。 ,22. 5176。在應(yīng)用中 ,工作方式選擇位設(shè)為00 , 因?yàn)?01 ,10 ,11 已 經(jīng)預(yù) 留作 為工 廠測(cè) 試用 。接上精密時(shí)鐘源， AD9850 可產(chǎn)生一個(gè)頻譜純凈、頻率和相位都可編程控制的模擬正弦波輸出。 ? 系統(tǒng)整體框架 根據(jù)上面的論證，本系統(tǒng)以凌陽(yáng)的 16位單片機(jī) SPCE061A 為核心，配合 DDS 專(zhuān)用芯片 AD9850，完成正弦信號(hào)的產(chǎn)生，并輔以各個(gè)功能模塊完成題目的設(shè)計(jì)要求。 。本方案直接用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生二進(jìn)制 ASK， PSK 信號(hào)，基本不用硬件電路 ,比較方便 ,但經(jīng)過(guò)試驗(yàn) ,輸出的信號(hào)不穩(wěn)定。前面兩種方案電路實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜 ,而且由于采用分立元件，穩(wěn)定性比較差，調(diào)試?yán)щy?？上葘⒄{(diào)制信號(hào)離散化，當(dāng)采集完一個(gè)周期（ 1ms）的數(shù)據(jù)后，計(jì)算出每相鄰兩個(gè)抽樣點(diǎn)的偏移量，這樣就可以根據(jù)偏移量控制改變 DDS 的輸出頻率，從而達(dá)到調(diào)頻效果，而且硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 [4]。而調(diào)制信號(hào)就加在 VCO（壓控振蕩器）的輸入端，從而使中心頻率隨調(diào)制信號(hào)的幅值的改變而改變。但是本方案會(huì)使電路產(chǎn)生的頻偏不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生中心頻率偏移。 ? FM 調(diào)頻電路 方案一：使用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻。故不采用。 由于 DDS 集成芯片能達(dá)到要求，而且節(jié)省硬件電路，程控調(diào)節(jié)能夠方便實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)采用方案三，作 為 1K～ 10MHz 正弦信號(hào)發(fā)生。根據(jù) Nyquist 采樣定理知，要使信號(hào)能夠恢復(fù)，必須滿足采樣頻率大于被采樣信號(hào)最高頻率的 2 倍，否則將產(chǎn)生混疊，經(jīng) D/A 不能恢復(fù)原信號(hào)。 ? 正弦信號(hào)產(chǎn)生 方案一：采用反饋型 LC 振蕩原理，選擇合適的電容、電感就能產(chǎn)生相應(yīng)的正弦信號(hào)。 方案二：采用凌陽(yáng)公司的 16位單片機(jī) SPCE061A 作為主控制器。 人 機(jī) 界 面 模 塊 輸 出 電 壓 放 大 模 塊主 控 制 器 模 塊 正 弦 信 號(hào) 發(fā) 生 模 塊F M 調(diào) 頻 電 路 模 塊A M 調(diào) 幅 電 路 模 塊產(chǎn) 生 二 進(jìn) 制 P S K ,A S K 信 號(hào) 圖 21 系統(tǒng)模塊框圖 ? 主控制器 方案一：采用通用的 51單片機(jī) AT89S52 作為主控制器，完成數(shù)據(jù)處理， DDS 的頻率輸出控制，鍵盤(pán)的掃描及液晶顯示器的顯示控制等。 4) 對(duì) DDS 正弦波信號(hào)發(fā)生器整體進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試。 1V；產(chǎn)生載波頻率可設(shè) 定的 FM 和 AM信號(hào)；調(diào)制信號(hào)為 1KHz 的正弦波，調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生采用 DDS 技術(shù)，由 CPLD 和 Flash ROM加上 DAC 進(jìn)行直接數(shù)字合成；二進(jìn)制基帶序列碼由 CPLD 產(chǎn)生，在 100KHz 固定載波頻率下進(jìn)行數(shù)字鍵控，產(chǎn)生 ASK， PSK 信號(hào)。 Qualm公司推出了 DDS 系列 Q22 Q22 Q233 Q22 Q2368，其中 Q2368 的時(shí)鐘頻率為 130MHz，分辨率為 ，雜散控制為 76dB，變頻時(shí)間為 。具體體現(xiàn)在相對(duì)帶寬寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率分辨率高、輸出相位連續(xù)、可產(chǎn)生寬帶正交信號(hào)及其他多種調(diào)制信號(hào)、可編程和全數(shù)字化、控制靈活方便等方面，并具有極高的性?xún)r(jià)比。本課題的目的就是依據(jù) DDS 原理設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出一個(gè)能產(chǎn)生正弦波，且能產(chǎn)生幅度調(diào)制（ AM）信號(hào) 電路，產(chǎn)生模擬調(diào)制（ FM）信號(hào)電路，產(chǎn)生二進(jìn)制 PSK， ASK信號(hào)電路 。并論文中詳細(xì)進(jìn)行介紹。本設(shè)計(jì)采用 DDS 和單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合， 以 DDS 芯片 AD9850 為核心設(shè)計(jì) 了 一種幅度、相位、頻率都可調(diào)節(jié)的 正弦波 信號(hào)發(fā)生器， 它不僅能克服傳統(tǒng)的正弦波信號(hào)發(fā)生器的缺點(diǎn)，而且 由 模擬乘法器 產(chǎn)生 調(diào)幅電路 、 采用數(shù)字鍵控的方法實(shí)現(xiàn) 二進(jìn)制 PSK、 ASK 信號(hào)，且頻帶較寬、頻率穩(wěn)定度高，波形良好 。 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 題目 基于 DDS 的正弦波信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 系部 名稱(chēng) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 完成時(shí)間 I 摘 要 DDS 正弦波信號(hào)發(fā)生器能對(duì)輸出電平進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出各種波形，把信號(hào)發(fā)生器的頻率穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度提高到與基準(zhǔn)頻率相同的水平，并且可以在很寬的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行精細(xì)的頻率調(diào)節(jié)。 DDS 是 以全數(shù)字技術(shù)，從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一種新 的合 成原理。以 論文總體分為硬件設(shè)計(jì)部分，軟件設(shè)計(jì)部分，仿真與測(cè)試部分。同時(shí)，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能儀器也有了新的進(jìn)展，功能更加完善，性能也更加可靠，智能程度也不斷提高。近 一 年間，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直接數(shù)字頻率合成器 （ Direct Digital Frequency Synthesis 簡(jiǎn)稱(chēng) DDS 或 DDFS）得到了飛速的發(fā)展，它以有別于其它頻率合成方法的優(yōu)越性能和特點(diǎn)成為現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中的佼佼者。 隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，目前高超性能優(yōu)良的 DDS 產(chǎn)品不斷推出，主要畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 基于 DDS 的正弦波信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 2 有 Qualm、 AD、 Sciteg 和 Stanford 等公司單片電路（ monolithic）。 ? 基于 DDS的正弦波信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn) 本課題設(shè)計(jì)一個(gè)正弦信號(hào)發(fā)生器，使用凌陽(yáng)公司的 16 位單片機(jī) SPCE061A 作為中央控制器，結(jié)合 DDS 芯片 AD9850，產(chǎn)生 1kHz～ 2MHz 頻率可調(diào)的正弦信號(hào) ,正弦信號(hào)頻率設(shè)定值可斷電保存；使用寬頻放大技術(shù)，在 50Ω負(fù)載電阻上使 1kHz～ 2MHz范圍內(nèi)的正弦信號(hào)輸出電壓幅度 =6V177。 3) 對(duì) DDS 正弦波信號(hào)發(fā)生器的軟件部分進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，完成具體程序編輯，調(diào)試與測(cè)試。如圖 21。而且基于整個(gè)系統(tǒng)的速度要求， 51 單片機(jī)也 不能滿足要求。 基于此，本系統(tǒng)采用方案二，利用凌陽(yáng)的 16位單片機(jī) SPCE061A 作為主控制器。 DDS 技術(shù)是基于 Nyquist 采樣定理，將模擬信號(hào)進(jìn)行采集，經(jīng)量化后存入存儲(chǔ)器中（查找表），通過(guò) CPLD 或者 FPGA 進(jìn)行尋址查表輸出波形的數(shù)據(jù)，再經(jīng) D/A 轉(zhuǎn) 換濾波即可恢復(fù)原波形。 AD9850 是 AD公司生產(chǎn)的 DDS 芯片，帶并行和串行加載方式， AD9850 內(nèi)含可編程 DDS 系統(tǒng)和高速比較器 ,能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成。但是使用三極管放大時(shí)，信號(hào)放大的穩(wěn)定性不高，很難滿足題目的要求。 所以在本設(shè)計(jì)中采用了方案二。變?nèi)荻O管要并接在產(chǎn)生中