【正文】 eve. SCM internal control registers, the AD9954 can produce a spectrum of pure, programmable frequency and phase control and stability are good simulation waveforms, the whole system pact, simple circuit, powerful, scalable and strong. The keyboard input, a LCD display interactive interface, the output signal of the control. Keywords: signal generator。鑒于 DDS技術(shù)有如此優(yōu)越的條件，現(xiàn)在大多數(shù) 設(shè)備、系統(tǒng)都采用了這種技術(shù)。 控制芯片選擇 C8051F020，通過對 AD9954編程實(shí)現(xiàn)正弦波，該輸出的正弦波能達(dá)到 MHZ以上，輸出是波形失真率極低。 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 方案論證 信號模塊 方案一：采用專用信號發(fā)生器。利用混頻器、倍頻器、分頻器和帶通濾波器完成對頻率的算術(shù)運(yùn)算。另外，由模擬方法合成的正弦波的參數(shù) (如幅度、頻率和相位等 )都很難控制，不易實(shí)現(xiàn)。 DDS 的原理框圖如圖 1 所示 ： 圖 1 DDS 原理框圖 DDS 技術(shù)頻率分辨率高、轉(zhuǎn)換速度快、信號純度高、相位可控、輸出信號無電流脈沖疊加、輸出可平穩(wěn)過渡且相位可保持連續(xù)變化。因此不考慮用 80C51 作控制模塊的主芯片。 方案三：采用 SST 系列單片機(jī)， SST 單片機(jī)是在 AT89C 系 列單片機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，提高了工作頻率，可采用串口進(jìn)行在線編程調(diào)試，增加了內(nèi)存的容量和 PAC 可編程計(jì)數(shù)器等功能。 綜合上述 ,根據(jù)我們題目的要求，用低端產(chǎn)品，如 89C51，不能很好的達(dá)到題目指標(biāo)；用高端產(chǎn)品，如 SST 系列，它有很多的功能用不上和“內(nèi)存”太大，等于大材小用，并且成本 增加。 方案二：采用 LCD 液晶顯示，可以顯示所有字符及自定義字符，并能同時(shí)顯示多組數(shù)據(jù)漢字，字符清晰。 鍵盤輸入模塊 方案一：采用傳統(tǒng)的獨(dú)立式按鍵。 故： 確定選擇采用方案二。其頻率字為 32 位，故頻率絕對精度為32400000000 2 ??HZ(系統(tǒng)時(shí)鐘為 400M)，當(dāng)頻率高于 1KHZ 時(shí)，相對精度為 10?? 。 DDS 系統(tǒng)的核心是相位累加器，它由 N 位加法器與 N位相位寄存器構(gòu)成，類似于一個(gè)簡單的計(jì)算器。范圍的一個(gè)相位點(diǎn)。 C8051F020 功能圖如圖 4。 ／ O端口的配置方式 C8051F020 擁有 8 個(gè) 8 位的 I／ O 端口，大量減少了外部連線和器件擴(kuò)展，有利于提高可靠性和抗干擾能力。而 80C51 單片機(jī)的 I／ O 引腳是固定分配的，即占用引腳多，配置又不夠靈活。未被設(shè)置的交叉開關(guān)分配端口可作為通用 I／ O 口。 在 C8051F020 軟件編程中須首先設(shè)置看門狗定時(shí)器的工作狀態(tài)；其9 次，要由內(nèi)部振蕩器控制寄存器 OSCICN 設(shè)置采用內(nèi)部時(shí)鐘還是外部時(shí)鐘工作，若選擇外部時(shí)鐘可通過外部振蕩器控制 寄存器 OSCXCN 來選擇適當(dāng)?shù)念l率，上題目采用內(nèi)部時(shí)鐘，并通過時(shí)鐘控制寄存器 CKCON 選擇使用系統(tǒng)時(shí)鐘的 12 分頻。 C8051F020 引腳圖如圖 5： C8051F020 引腳圖 AD9954 簡介 (1) AD9954 的概念及內(nèi)部特征 10 AD9954 是采用先進(jìn)的 DDS 技術(shù)開發(fā)的高集成度 DDS 器件。其應(yīng)用范圍包括靈敏頻率合成器、可編程時(shí)鐘發(fā)生器、雷達(dá)和掃描系統(tǒng)的 FM 調(diào)制源以及測試和測量裝置等。采用 2 線串口操作時(shí)， SDO 不用，可以不連； CS：片選端，低電平有效，允許 多芯片共用 I/O 總線； SCLK： I/O 操作的串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸入端； SDIO：采用 3 線串口操作時(shí)， SDO 為串行數(shù)據(jù)輸入端，采用 2 線操作時(shí)，SDO 為雙向串行數(shù)據(jù)端。電源電路如圖 9： 圖 9 電源電路 電壓調(diào)幅電路 采用放大電路調(diào)節(jié)正弦波信號的電壓峰 峰值，使 V opp 在 0～ 5V 可調(diào)。 積分電路 如圖 1２ 16 3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 程序流程圖 （ 1）題目要求信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦波、方波和三角波三種周期性波形，我們對 DDS 模塊編程實(shí)現(xiàn)正弦波的輸出，在產(chǎn)生正弦波的基礎(chǔ)上外接比較電路產(chǎn)生方波，再通過積分電路實(shí)現(xiàn)三角波的輸出。 圖 13 主流程圖 （ 2） LCD 顯示的流程如 圖 14 所示： 17 圖 14 LCD 顯示流程圖 （ 3）鍵盤掃描秒子程序如圖 15 所示 18 圖 15：鍵盤掃描流程圖 19 4 系統(tǒng)測試 仿真測試 在對軟件進(jìn)行仿真測試時(shí)，使用 Keil 進(jìn)行模擬測試。 指標(biāo)測試 誤差分析 頻率誤差來源：測試儀表數(shù)字示波器本身在測量上存在誤差 幅值誤差來源：由于通用電路板本身機(jī)構(gòu)的限制，影響了整個(gè)電路的布局和走線，從而引入了一定的噪聲和干擾。 （ 2)打開示波器電源。 （ 2)打開示波器電源。 （ 2)打開示波器電源。 （ 6)關(guān)閉電源。但由于知識水平的有限，該信號發(fā)生器不能實(shí)現(xiàn)在 50歐負(fù)載的情況下，正弦波峰峰值在 0— 5V可調(diào)。 23 致謝 本文是在導(dǎo)師 凌老師 的悉心指導(dǎo)下完成的，在 大專 的三年時(shí)間里，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識、活躍的學(xué)術(shù)思想、執(zhí)著的科研精神及高尚的做人原則，都給我留下了終生難忘的印象。盡管與他們?yōu)槲腋冻龅囊磺邢啾龋械恼Z言都顯得蒼白無力，我仍要真誠地說聲 :謝謝 ! 24 參考文獻(xiàn) [1]黃志偉 .全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020. 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