【正文】 ed int uchar code DIS0[] = {波形：余弦波 }。 圖 15 程序流程圖 主程序輸入 初始化 LCD 顯示 鍵盤掃描 是否有按鍵按下？ 處理按鍵 頻率字修改 AD9850 數(shù)據(jù)更新 是 否 開始 基于 DDS 的函數(shù)發(fā)生器 21 DDS 的時(shí)鐘頻率很高，對(duì)周圍電路有一定影響 ，在電路中 采取了一些 抗干擾措施，如：引線盡量短，減少交叉，每個(gè)芯片的電源與地之間都 要接 去耦電容，數(shù)字地與模擬地分開。比較起來，橢圓濾波器性能更好，本設(shè)計(jì)中采用的是橢圓濾波器。常用的濾波器的頻率響應(yīng)有三種 :巴特沃斯型（ Butterworth） ，切比雪夫型 (Chebyshef)和橢圓型 (Cauer)。 VL 與地之間接一個(gè) 10K 的滑動(dòng)變阻器來到 12864 初始顯示的調(diào)節(jié)?？梢燥@示 84 行 1616 點(diǎn)陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。 按鍵電平復(fù)位電路是在普通 RC復(fù)位電路的基礎(chǔ)上接一個(gè)有下拉電阻 10K、上拉電容10μf 接 VCC,電源由開關(guān)經(jīng)串接的 1K 限流電阻至復(fù)位腳（和上拉電容并聯(lián)），上拉電容支路負(fù)責(zé)在“上電”瞬間實(shí)施復(fù)位；開關(guān)通過 1K上拉電阻和 10K 下拉電阻分壓器，保證對(duì)單片機(jī)實(shí)施按鍵電平復(fù)位。對(duì)外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，這里采用電容 30pF，晶振 通常 采用，如圖 10 所示。電容取 30PF 左右 。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)以其自身的特 點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于智能儀器、工業(yè)控制、家用電器、電子玩具等各個(gè)領(lǐng)域。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ 例如執(zhí)行 MOVX DPTR） 時(shí)， P2 口送出高八位地址。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器。 P1 口 ： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。在單 芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案 [2]。 AT89S52 的主要性能 單片機(jī) AT89S52 的主要性能分別為：與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容 ； 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器； 1000 次擦寫周期； 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器、 32 個(gè)可編程 I/O 口線、三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、八個(gè)中斷源、全雙工 UART 串行通道、低功耗空閑和掉電模式、 11 掉電后中斷可喚醒、看門狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。 圖 7 系統(tǒng)框圖 LCD12864 鍵盤 單片機(jī) AD9850 低通濾波器 信號(hào)輸出 基于 DDS 的函數(shù)發(fā)生器 12 4 系統(tǒng)硬件模塊的組成 鍵盤控制模塊 通過鍵盤對(duì)波形的頻率進(jìn)行控制 ，如圖 8 所示。 本系統(tǒng)主 要由單片機(jī) 、 DDS直接頻率信號(hào)合成器 、 鍵盤電路 、 A/D轉(zhuǎn)換模塊 、 濾波電路等部分組成 。 40 位控制 /數(shù)據(jù)字通過 AD9850 的 D7 引腳在 W_CLK 引腳的脈沖信號(hào)上升邊沿作用下分 40 次裝入。位 W32 和 W33 用于工廠測(cè)試，應(yīng)向這兩位賦 0。其中串行寫入方式是采用 D7 作為數(shù)據(jù)輸入 端 ,每次 W_CL K 的上升沿 時(shí) 把一個(gè)數(shù)據(jù)串行移入到輸入寄存器 40 位數(shù)據(jù)都移入后 ,FQ_UD 上升沿 時(shí) 完成輸出信號(hào)頻率和相位的更新。頻率控制位可通過下式計(jì)算得到 :f out = ( f r W) / 232 其中 : f out 要輸出的頻率值 。 或這些值的組合進(jìn)行調(diào)整。 、 90176。 DAC 滿量程輸出電流通過一個(gè)外接電阻 RSET 調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)關(guān)系為ISET=32()， RSET 的典型值是 。查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng) DAC 以輸出模式量。相位寄存器的輸出與相位控制字相加后可輸入到正弦查詢表地址上。圖 2 中層虛線內(nèi)是一個(gè)完整的可編程 DDS 系統(tǒng)，外層虛線內(nèi)包含了 AD9850 的主要組成部分。 基于 DDS 的函數(shù)發(fā)生器 6 2 AD9850 介紹 芯片性能 隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，用數(shù)字控制方法 用 一個(gè)參考頻 率源產(chǎn)生多種頻率的技術(shù)，即直接數(shù)字頻率合成（ DDS）技術(shù)異軍突起。 對(duì)應(yīng)的相位序列為 fnT?? 2)( ? ?,2,1,0?n 從上式可以看出相位序列呈線性，即相鄰的樣值之間的相位增量是一個(gè)常相位累加器 波形存儲(chǔ)器 D/A轉(zhuǎn)換器 低通濾波器 K fs 正弦波輸出 基于 DDS 的函數(shù)發(fā)生器 4 數(shù)，而且這個(gè)常數(shù)僅與信號(hào)的頻率 f 有關(guān)，相位增量為： fT?2)( ??? 因?yàn)樾盘?hào)頻率 f 與采樣頻率 cf 之間有以下關(guān)系： MKffc ? 其中 K 與 M 為兩個(gè)正整數(shù)，所以相位的增量也可以完成： MKn ?? 2)( ?? 由上式可知，若將 ?2 的相位均勻的分為 M 等份，那么頻率為 MKf ?2? 的余弦信號(hào)以頻率 cf 采樣后，它的量化序列的樣品之間的量化相位增量為一個(gè)不變值K 。波形存儲(chǔ)器的輸出會(huì)送到 D/A 轉(zhuǎn)換器， D/A 轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量 的波形幅值轉(zhuǎn) 換成所需的波形頻率的模擬量。沒一個(gè)時(shí)鐘脈沖fs，加法器將控制字 K 于累加寄存器輸出的累加相位數(shù)據(jù)相加，把相加后的結(jié)果送到累加寄存器的數(shù)據(jù)輸入端，以使加法器的下一個(gè)時(shí)鐘脈沖的作用下繼續(xù)與頻率控制字相加。近一年間，隨著微電子 技術(shù)得到飛速發(fā)展，它以有別于其他頻率合成方法的性能和優(yōu)越性特點(diǎn)成為現(xiàn)代頻率合成的優(yōu)秀者。 DDS(直接數(shù)字合成 )技術(shù)是從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一種新的頻率合成技術(shù) ,與傳統(tǒng)的模擬 式波形產(chǎn)生法相比 ,它具有相位變換連續(xù)、頻率轉(zhuǎn)換速度快、分辨率高、穩(wěn)定度高、相位噪聲小、便于集成、易于調(diào)整及控制靈活等多種優(yōu)點(diǎn)。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，并具有極高的性價(jià)比。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直接數(shù)字式頻率合成技術(shù)的出現(xiàn)導(dǎo)致了頻率合成領(lǐng)域的一次重大革命。而傳統(tǒng)的信號(hào)源采用振蕩器，只能產(chǎn)生少數(shù)幾種波形，自動(dòng)化程度較低，且儀器體積大、靈活性與準(zhǔn)確度差。作為電子系統(tǒng)必不可少的組成部分的信號(hào)源，在很大程度上決定了系統(tǒng)的性能，因而常稱之為電子系統(tǒng)的“心臟”。 direct digital synthesis。 關(guān)鍵字： 信號(hào)發(fā)生器；直接數(shù)字頻率合成； AD9850 芯片； AT89C52 單片機(jī) 。 DDS 芯片輸出的一般是數(shù)字化的正弦波，因此還需經(jīng)過高速 D/A 轉(zhuǎn)換器和低通濾波器才能得到一個(gè)可用的模擬頻率信號(hào)。頻率控制寄存器可以串行或并行的方式裝載并寄存用戶輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據(jù)頻率控制碼在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行相位累加得到一個(gè)相位值；正弦計(jì)算器則對(duì)該相位值計(jì)算數(shù)字化正弦波幅度（芯片一般通過查表得到）。該信號(hào)發(fā)生器具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在跳頻技術(shù)、無線電通信技術(shù)方面具有比較廣闊的發(fā)展前景。 In this phase is sine calculator value calculation digital sine wave amplitude (chip general through the lookup table get). The general is DDS chip output digital sine wave, and so is required to pass through the D/A converter and lowpass filter to get one of the available simulation frequency signal.. On the basis of direct digital synthesis (DDS) principle, a signal generator was designed using AT89C52 single chip machine as the control device and adopting AD9850 type DDS device. Hardware and software design parameters were given. The system can output sine wave, square wave with wide frequency band, high frequency stability and good waveform. The signal generator has stronger market petitiveness with wider development prospect in frequency modulation technology and radio munication technology fields. Key words : signal generator。信號(hào)源有很多種，包括正弦波信號(hào)源、函 數(shù)發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、掃描發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、合成信號(hào)源等。同時(shí)，對(duì)頻率合成器功耗、體積、重量等也有更高的要求。 當(dāng)今高性能的信號(hào)源均通過頻率合成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)字集成電路和微電子技術(shù)的發(fā)展，頻率合成技術(shù)有了新的突破 ,直接數(shù)字頻率合成技術(shù) (Direct Digital Synthesis DDS)，它是將先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理理論與方法引入到信號(hào)合成領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)，它的出現(xiàn)為進(jìn)一步提高信號(hào)的頻率穩(wěn)定度提供了新的解決方法。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直接數(shù)字頻率合成器得到了飛速的發(fā)展，它以有別于其他頻率合成方法的優(yōu)越性能基于 DDS 的函數(shù)發(fā)生器 2 和特點(diǎn)成為現(xiàn)代頻率 合成技術(shù)中的佼佼者。隨著電子技術(shù)的發(fā)展 ,對(duì)信號(hào)源頻率的穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度以及頻譜純度的要求越來越高。限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和器件的限制，它的性能不能與已有的技術(shù)相比，故未受到重視。 相位累加器由 N 位加法器和 N 位累加寄存器級(jí)聯(lián)構(gòu)成。這樣就可以把存儲(chǔ)在波形存儲(chǔ)器內(nèi)的波形 的 抽樣值 可 經(jīng)查表得出，完成相位到幅值的轉(zhuǎn)換。 圖 1 DDS內(nèi)部原理框圖 DDS 的數(shù)學(xué)原理 設(shè)有一個(gè)頻率為 f 的 余弦信號(hào) )(tS ： )2cos()( ftS t ?? 現(xiàn)在以采樣頻率 cf 對(duì) )(tS 進(jìn)行采樣，得到的離散序列為： )2cos()( fnTS ?? ?2,1,0?n 其中cc fT1? 為采樣周期。 由奈奎斯特準(zhǔn)則可知，允許輸出的 最高頻率 2max co ff ?，即 12 ?? NK ，但實(shí)際上在應(yīng)用中受到低通濾波器的限制，通常 2max co ff ?，以便于濾波鏡像頻率，一般： co m a x f4 0 %f ?? 由此可見 DDS 的工作頻率帶較寬，可以合成從直流到 的頻率信號(hào)，同時(shí)它的輸出相位連續(xù)，頻率穩(wěn)定度高。 AD9850 的引腳排列，圖 2為其組