【正文】 相位都可編程控制的模擬正弦波輸出 ,此正弦波可直接用作頻率信號(hào)源或經(jīng)內(nèi)部的高速比較器轉(zhuǎn)換為方波輸出。 AD9850 的引腳排列如圖 所示 ,圖 為其組成框圖。 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。當(dāng)訪問(wèn)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。 圖 31 系統(tǒng)框圖 由系統(tǒng)框圖可知，鍵盤控制頻率的輸入，鍵盤輸入的數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)的控制，在 LCD 上顯示其頻率、波形類型和幅度大小，控制 AD9850 輸出波形，通過(guò)電位器調(diào)節(jié)信號(hào)的幅度和方波的占空比。需要注意的是，頻率合成器對(duì) D/A 轉(zhuǎn)換器的分辨率有一定的要求， D/A 轉(zhuǎn)換器的分辨率越高，合成的正弦波S(t)臺(tái)階數(shù)就越多，輸出的波形的精度也就越高。要改變 DDS 的輸出頻率，只要改變控制字 K 即可。于是， 36 次采樣就會(huì)輸出正弦波的一個(gè)周期。具體體現(xiàn)在相對(duì)帶寬、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。近幾年超高速數(shù)字電路的發(fā)展以及對(duì) DDS 的深入研究， DDS 的最高工作頻率以及噪聲性能已接近并達(dá)到鎖相頻率合成器相當(dāng)?shù)乃?。使用單片機(jī)靈活的控制能力與 AD9850 的高性能、高集成度相結(jié)合，可以克服傳統(tǒng) DDS 設(shè)計(jì)中的不足，從而設(shè)計(jì)開發(fā)出性能優(yōu)良的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)。AD9850。 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)。 直接數(shù)字頻率合成器（ Direct Digital Synthesizer）是從相位概念出發(fā)直接合 成所需波形的一種頻率合成技術(shù)。但是， DDS技術(shù)允許通過(guò)一個(gè)頻率表迅速地改變信號(hào)的 Δ相位。寄存器將加法器在上一個(gè)時(shí)鐘作用下繼續(xù)與頻率控制字進(jìn)行相加。因此，為了取出主頻 f0，必須在 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出端接入截止頻率為 fc/2 的低通濾波器。 單片機(jī)（ Micro Controller，又稱微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機(jī)算計(jì)，這些部件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存貯器 RAM、程序存貯器 ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和多種 I/O 接口電路 。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz內(nèi)選擇?？删幊?DDS 系統(tǒng)的核心是相位累加器 ,它由一個(gè)加法器和一個(gè) N 位相位寄存器組成 , N 一般為 24~32。、90176。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 (Chebyshev)和橢圓型 (Cauer)。 1602LCD 引腳與時(shí)序 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2 行等的模塊。（說(shuō)明 1 為高電平， 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H，光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H 指令 3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置 I/D，光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無(wú)效。PCF8591 具有 4 個(gè)模擬輸入、 1 個(gè)模擬輸出和 1 個(gè)串行 I2C 總線接口。加入文件后點(diǎn) “close”返回主界面，展開 “Source Group1”前面 “+”號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名， 即可打開該源程序文件。 4) 修改元件參數(shù) 5) 保存原理圖 電路實(shí)現(xiàn)的基本步驟 1)單片機(jī)方案設(shè)計(jì) 。 、特點(diǎn)及其應(yīng)用。 通過(guò)本次設(shè)計(jì) 實(shí)踐，不僅豐富了我的知識(shí)還開闊了我的視野。 原理圖的繪制 1) 創(chuàng)建一個(gè)新的設(shè)計(jì)文件管理庫(kù) 執(zhí)行 FILE|NEW 命令新建一個(gè)管理數(shù)據(jù)庫(kù)文件，選擇 SCHEMATIC DOCUMENT 圖標(biāo)，單擊 OK。 Keil使用 “工程 ”（ Project）的概念，對(duì)工程（而不能對(duì)單一的源程序）進(jìn)行編譯 /匯編、連接等操作。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 字符的顯示：用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 6 8 或 8 8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“ 1”，其它的為“ 0”，為“ 1”的點(diǎn)亮，為“ 0”的不亮。 單片機(jī)與 AD9850 的接口 AD9850有兩種與微機(jī)并行打印口相連的評(píng)估版 ,并配有 Windows下運(yùn)行的軟件 ,可以作為應(yīng)用參考 ,但運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì) DDS 的控制與微機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制相比 ,具有編程控制簡(jiǎn)便、接口簡(jiǎn)單、成本低 ,容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化等優(yōu)點(diǎn) ,因此普遍采用 MCS51單片機(jī)作為控制核心來(lái)向 AD9850 發(fā)送控制字。其系統(tǒng)功能如圖 411 所示。 AD9850 采用先進(jìn)的 CMOS工藝 ,其功耗在 155mW,擴(kuò)展工業(yè)級(jí)溫度范圍為－ 40～ 80℃ ,采用 28腳 SSOP 表面封裝形式。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。對(duì) P0 端口寫 “1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 系統(tǒng)構(gòu)成如下圖 31 所示。正弦幅度量化序列S(n)經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換后變成了包絡(luò)為正弦波的階梯波 S(t)。因此，只要 n足夠大， DDS 可以得到很細(xì)的頻率間隔。一個(gè)較快的正弦波可能會(huì)有 10 度的 Δ相位。近幾年間，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 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。 直接數(shù)字頻率合成器問(wèn)世之初，構(gòu)成 DDS 元器件的速度的限制和數(shù)字化引起的噪聲這兩個(gè)主要缺點(diǎn)阻礙了 DDS 的發(fā)展與實(shí)際應(yīng)用。與傳統(tǒng)的頻率合成方法相比， DDS 合成信號(hào)具有頻率切換時(shí)間短、 頻率分辨率高、相位變化連續(xù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。DDS 目 錄 1 引言 ................................................................................................................................ 1 2 DDS 概要 ......................................................................................................................... 2 DDS 介紹 .................................................................................................................. 2 DDS 結(jié)構(gòu) ......................................................................................................... 2 DDS 函數(shù)發(fā)生器 ............................................................................. 3 DDS 數(shù)學(xué)原理 .......................................................................................................... 5 3 總體設(shè)計(jì)方案 ................................................................................................................ 8 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 .......................................................................................................... 8 總體設(shè)計(jì)框圖 .......................................................................................................... 8 4 系統(tǒng)硬件模塊的組成 .................................................................................................... 9 單片機(jī)控制模塊 ...................................................................................................... 9 STC89C52 主要性能 ....................................................................................... 9 STC89C52 功能特性描述 ............................................................................... 9 時(shí)鐘電路 ....................................................................................................... 11 復(fù)位電路 ........................................................................................................ 11 AD9850 模塊 ....................................................................................................... 12 AD9850 簡(jiǎn)介 .................................................................................................. 12 AD9850 的控制字與控制時(shí)序 ...................................................................... 14 單片機(jī)與 AD9850 的接口 ............................................................................. 15 濾波電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 15 鍵盤控制模塊 ........................................................................................................ 16 LCD 顯示模塊 ........................................................................................................ 16 液晶顯示器顯示原理 .................................................................................... 16 1602LCD 引腳與時(shí)序 ................................................................................... 17 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ......................................................................................................... 20 5 軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 .......................................................................................................... 21 程序流程圖 ............................................................................................................ 21 軟件調(diào)試 .................................