基于dds的波形發(fā)生器設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-21 15:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 D9850的引腳排列，圖2為其組成框圖。圖2中層虛線內(nèi)是一個完整的可編程DDS系統(tǒng)，外層虛線內(nèi)包含了AD9850的主要組成部分。AD9850內(nèi)含可編程DDS系統(tǒng)和高速比較器，能實現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成?？删幊藾DS系統(tǒng)的核心是相位累加器，它由一個加法器和一個N位相位寄存器組成，N一般為24～32。每來一個外部參考時鐘，相位寄存器便以步長M遞加。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。正弦查詢表包含一個正弦波周期的數(shù)字幅度信息，每一個地址對應(yīng)正弦波中0176?！?60176。范圍的一個相位點。查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號，然后驅(qū)動DAC以輸出模式量。相位寄存器每過2N/M個外部參考時鐘后返回到初始狀態(tài)一次，相位地正弦查詢表每消費品一個循環(huán)也回到初始位置，從而使整個DDS系統(tǒng)輸出一個正弦波。輸出的正弦波周期To=Tc2N/M，頻率fout=Mfc/2N，Tc、fc分別為外部參考時鐘的周期和頻率。AD9850采用32位的相位累加器將信號截斷成14位輸入到正弦查詢表，查詢表的輸出再被截斷成10位后輸入到DAC，DAC再輸出兩個互補的電流。DAC滿量程輸出電流通過一個外接電阻RSET調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)關(guān)系為ISET=32()。將DAC的輸出經(jīng)低通濾波后接到AD9850內(nèi)部的高速比較器上即可直接輸出一個抖動很小的方波。AD9850在接上精密時鐘源和寫入頻率相位控制字之間后就可產(chǎn)生一個頻率和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源或經(jīng)內(nèi)部的高速比較器轉(zhuǎn)換為方波輸出。在125MHz的時鐘下，；并具有5位相位控制位，而且允許相位按增量180176。、90176。、45176。、176。、176。或這些值的組合進(jìn)行調(diào)整。流程如圖（2）。2 .2 AD9850 的控制字及控制時序AD9850 的控制字有 40 位 ,其中 32 位是頻率控制位 ,5 位是相位控制位 ,1 位是電源休眠控制位 ,2 位是工作方式選擇控制位。在應(yīng)用中 ,工作方式選擇位設(shè)為00 ,因為 01 ,10 ,11 已經(jīng)預(yù)留作為工廠測試用。頻率控制位可通過下式計算得到:f out = ( f r W) / 232其中: f out 要輸出的頻率值。 f r 為參考時鐘頻率。W 為相應(yīng)的十進(jìn)制頻率控制字, 然后轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制即可。AD9850 有串行和并行兩種控制命令字寫入方式。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的上升沿把一個數(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 上升沿完成輸出信號頻率和相位的更新。串行控制字的寫入時序如圖 3 所示。但是要注意的是 ,此時數(shù)據(jù)輸入端的三個管腳不可懸空 ,其中D0 ,D1 腳接高電平 ,D2 腳要接地。 參考時鐘 微 控制器 相位累加器低通濾波 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 波形轉(zhuǎn)換和算法Sin信號矩形波端口比較器 圖（2） 圖（3）3 硬件部分３．２硬件電路設(shè)計AD9850 控制字的寫入方式有串行和并行兩種。并行寫入方式的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤?,能夠提升整個系統(tǒng)的處理速度 ,但占用的單片機的 I/ O 口資源太多。與并行方式相比 ,串行寫入方式在數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣壬弦?,但它更大優(yōu)點是能節(jié)省很多 I/ O 口資源[8 ]。所以 ,本系統(tǒng)采用A T89S52 單片機作為控制核心 ,通過串行寫入控制字的方式控制 AD9850 芯片 ,加上鍵盤和L ED 顯示部分等外圍電路 ,構(gòu)成整個系統(tǒng)電路。為了詳細(xì)介紹 AD9850 的用法 ,這里重點給出本系統(tǒng)中A T89S52 單片機與 AD9850 芯片連接電路 ,如圖 4 所示 ,其中 R1 = 1 kΩ, R2 = 10kΩ, R3 = 1kΩ,單片機晶振選用12 MHz ,電容采用 30 p F 經(jīng)典值。單片機采用12 MHz晶振時 ,它的高電平時間能夠滿足 AD9850 ?！ D（４） 4軟件部分4．１ 軟件部分設(shè)計軟件程序的功能就是通過程序使整個系統(tǒng)按照人們的設(shè)想要求工作起來 ,本系統(tǒng)中最主要的部分就是將AD9850 的 40 位控制字通過單片機寫入到 AD9850 芯片內(nèi) ,系統(tǒng)的程序流程圖如圖 4 所示。要根據(jù)寫入控制字方式的不同嚴(yán)格按照 AD9850 的時序圖來編寫控制字寫入子程序。本文主要給出串行寫入方式的C源程序以供讀者調(diào)試參考。開始 單片機初始化 串口初始化 控制字下載到ＡＤ９８５０ Ｎ控制子程序更新ＡＤ９８５０的控制字結(jié)束 Ｙ /******************************************* 函數(shù)：關(guān)于AD9850的DDS調(diào)頻********************************************/include include include define uchar unsigned char define uint unsigned intdefine WRITE_DATA_IO P1 //定義AD9850數(shù)據(jù)端口define LED_DATA_IO P0 //定義LED燈數(shù)據(jù)端口Unsigned char code duanma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x80}。 //
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