【正文】 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcU。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc UE%amp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 //清看門狗 } 27 附錄 C AD9850DDS 原理圖 9JWKf wvGt YM*Jgamp。 *P_IOB_Data=*P_IOB_Buffer|0x2021。 wr_word()。 *P_IOB_Data=*P_IOB_Bufferamp。 //端口初始化 *P_IOB_Attrib=0xffff。 } *P_IOB_Buffer |= 0x4000。 *P_IOB_Buffer amp。 //5 byte ctr_word *P_IOB_Buffer |= 0x8000。j5。 *P_IOB_Buffer |= 0x4000。a) *P_Watchdog_Clear=0x0001。 for(a=b。 25 附錄 A 器件清單 序號(hào) 名稱 型號(hào) 封裝 數(shù)量 1 表貼電 容 0805 3 2 貼片電阻 0805 1 3 貼片電阻 0805 1 4 25Ω 貼片電阻 25Ω 0805 1 5 33pF 表貼電容 33pF 0805 1 6 50Ω 貼片電阻 50Ω 0805 2 7 DDS AD9850 SSOP28 1 8 50M 晶振 表貼 1 9 SMA同軸插座 SMA 插裝 2 10 復(fù)位開關(guān) TS6601T 插裝 1 11 AD8056 DIP 2 12 CD4052 DIP 2 13 MC1496 DIP 1 14 功率 MOSFET IRFPS43N50K 1 15 NE55532 DIP 1 26 附錄 B 主程序： include int ctr_word[5]={0x00,0x00,0x21,0x8d,0x86}。 另外我也要感謝在本次設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過的各位同學(xué)，感謝他們?cè)谖耶厴I(yè)設(shè)計(jì)中給予我的幫助和指導(dǎo)。我對(duì)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度及務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)表示深深的敬佩。 首先，我要感謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文寫作過程中給予我?guī)椭椭笇?dǎo)的理學(xué)院電子系全體教員！尤其是 ***教員和 ***教員，感謝他們對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。 2021 年 4月。 2021 年 9 月。 2021 年 6 月 ， 37～ 54。 23 參考文獻(xiàn) [1] 凌陽(yáng)大學(xué)計(jì)劃 .MINIOS 用戶操作手冊(cè) .北京：北陽(yáng)科技， ： 58～ 62. [2] 楊永華，王賢恩。 但是在軟件實(shí)現(xiàn)方面，由于各種原因，部分功能尚未實(shí)現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)雖已結(jié)束，但我們會(huì)對(duì)此課題繼續(xù)研究下去。 頻率 最大頻偏 失真度 穩(wěn)定性 100KHz 5～ 10KHz 1MHz 5～ 10KHz 10MHz 5～ 10KHz 22 波形顯示 圖 24 正弦信號(hào)輸出 圖 25 調(diào)幅信號(hào) 圖 26 ASK 信號(hào) 圖 27 PSK 信號(hào) 結(jié)論 本系統(tǒng)采用 DDS芯片實(shí)現(xiàn)了 1k～ 10MHz正弦信號(hào)的輸出功能，并與 MCU（ SPCE061A精簡(jiǎn)開發(fā)板），模擬開關(guān)， 模擬乘法器結(jié)合實(shí)現(xiàn)了調(diào)幅、調(diào)頻、 PSK、 ASK 的輸出功能。如下表 2 所示。 ? 關(guān)閉電源。 ? 調(diào)節(jié)電位器，觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 ? 打開示波器電源。 ? 調(diào)節(jié)電位器，觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 ? 打開示波器電源。 ? 觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 ? 打開示波器電源。 //清看門狗 20 第六章 測(cè)試結(jié)果 測(cè)試儀器與方法 測(cè)試儀器 （ 1） HITACHI 20M 雙蹤模擬示波器； （ 2） Tektronix 60M 雙通道數(shù)字示波器； （ 3） HITACHI 數(shù)字頻率計(jì)。 *P_IOB_Data=0x0000。 程序的初始與復(fù)位： *P_IOB_Dir=0xffff。 頻率控制字?jǐn)?shù)組可分為 5段從單片機(jī)送入 AD9850 進(jìn)行控制。 freq_ctr0=freq0*。 freq0=key_sbuf[5]*100+key_sbuf[6]*10+key_sbuf[7]。其控制字則是 AD9850 模塊所提供的 40 位頻率控制字，如圖 23 所示： 圖 23 控制字并行輸入時(shí)序圖 由于本系統(tǒng)采用 50M 晶振，則有公式（ 1）可算的得控制字為 控制部分可用以下程序表示： void ddsctrol() { unsigned temp,i,j。鍵盤主要方便用戶設(shè)置頻率，幅度，選擇工作方式等，其流程圖如上圖 21所示。 FM 信號(hào)的實(shí)現(xiàn) 18 FM信號(hào)的實(shí)現(xiàn)是通過中斷把 1KHz 頻率控制字表里，頻率控制表里的頻寬控制字和當(dāng)前中心頻率控制字相加送入 DDS 產(chǎn)生。 17 事件處理任務(wù)消除相應(yīng)的事件標(biāo)志位AM 輸出事件觸發(fā)FM 輸出事件觸發(fā)ASK 輸出事件觸發(fā)PSK 輸出事件觸發(fā)正弦波輸出信號(hào)觸發(fā)消息等待 圖 17 事件處理任務(wù)流程圖 軟件流圖 主程序 主程序可控制整個(gè)系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)的初始化、運(yùn)算、頻率控制等子程序，其主程序流程如圖所示。當(dāng) MY_Event 的具體位被置為 1的時(shí)候就表示相應(yīng)的事件發(fā)生，并請(qǐng)求消息處理任務(wù)對(duì)事件進(jìn)行處理。 }MY_Event={0x0000}。//保留 }Bit。 unsigned char SINE :1。 unsigned char AM :1。 unsigned char ASK :1。 unsigned char CANNEL :1。 消息驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： union _EVENT_FLAG_{ struct _bit_flag{ unsigned char INTOSUBMENU :1。 利用消息驅(qū)動(dòng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了圖形動(dòng)態(tài)菜單。主任務(wù)就是一個(gè)消息驅(qū)動(dòng)的線程，等待鍵盤任務(wù)和其他中斷發(fā)出事件請(qǐng)求來完成各種功能。調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生過程：通過 A/D 轉(zhuǎn)換器采集調(diào)制信號(hào)，然后根據(jù)調(diào)制信號(hào)的幅度計(jì)算出頻偏，把頻偏數(shù)據(jù)下載到 DDS 即可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào) 的產(chǎn)生。 其原理圖如下： 圖 13 ASK 電路圖 圖 14 PSK 電路圖 圖 15 ASKPSK 鍵控實(shí)物圖 16 第五章 軟件設(shè)置 軟件功能的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)軟件部分主要包括了操作菜單，各種信號(hào)的設(shè)置和控制。 在 AM 調(diào)幅中 , 輸出已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)與輸入調(diào)制信號(hào)成正比 ,基于此我們采用控制輸入調(diào)制信號(hào) 的幅度來改變調(diào)制度 am , 使其可在 10%～ 100%之間程控調(diào)節(jié)，步進(jìn)量 10%. 15 圖 12 AM 調(diào)幅電路實(shí)物圖 ASK、 PSK 的產(chǎn)生 ASK、 PSK 一般 采用數(shù)字鍵控的產(chǎn)生方法 ， 選用模擬開關(guān) CD4052 來實(shí)現(xiàn)數(shù)字鍵控?？删幊踢壿嬈骷云渌俣雀?、規(guī)模大、可編程，以及有強(qiáng)大 EDA 軟件支持等特性，十分適合實(shí)現(xiàn)頻率的合成。 DDS 技術(shù)采用全數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率合成，和其它一般的頻率合成技術(shù)相比，有一些突出的優(yōu)點(diǎn)和獨(dú)特的性能： DDS 在相對(duì)帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、頻率分辨率、相位連續(xù)性、正交輸出以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平，為本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) AM， FM 調(diào)制提供了穩(wěn)定的正弦調(diào)制信號(hào)。在推挽輸出端接上了 50Ω電阻，輸出幅度能達(dá)到題目的要求。 14 帶負(fù)載輸出 要達(dá)到 6V177。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。系統(tǒng)總體框圖如下圖所示 圖 10 系統(tǒng)總體框圖 因?yàn)橐紤]到 FM 調(diào)頻，本系統(tǒng)使 AD9850 工作于并行方式接線，以提高頻率的切換速度。此過程見圖 9（ b） 調(diào)制信號(hào) A/D 頻偏值頻率控制字 DDS32K 中斷線性運(yùn)算當(dāng)前中心頻率 FM 輸出 頻率控制字 DDS頻率控制字32K 中斷FM 輸出 (a) (b) 圖 9 頻率調(diào)制實(shí)現(xiàn)框圖 13 第四章 硬件電路設(shè)計(jì) 正弦信號(hào)產(chǎn)生 基于 AD9850 的正弦信號(hào)發(fā)生器以凌 陽(yáng) SPCE061A 單片機(jī)和 AD9850 為核心，包括鍵盤和顯示模塊，電壓放大模塊， AM 調(diào)幅模塊， PSK/ASK 鍵控模塊。之后打開 32KHz 的中斷，從這個(gè)表里依次取值送出。但是根據(jù)題目要求，調(diào)制信號(hào)為固定的1KHz 正弦，所以，我們就去掉了繁雜的采集和運(yùn)算，直接把對(duì)應(yīng)于 1KHz 正弦信號(hào)的頻偏控制字存儲(chǔ)為一個(gè)表，然后通過中斷把這個(gè)表里的頻偏控制字和當(dāng)前中心頻率控制字相加送出。 AD9850 的頻率控制字 可根據(jù)公式（ 1）進(jìn)行計(jì)算，然后將計(jì)算出的控制字寫入單片機(jī)，再由單片機(jī)向 AD9850 發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)，便可以產(chǎn)生相應(yīng)頻率的波形。 單片機(jī)與 AD9850 的接口既可以采用并行方式，也可以采用串行方式，但為了充分發(fā)揮芯片的高速性能，應(yīng)在單片機(jī)資源允許的情況下，盡可能選用并行方式。 將 DDS 控制從高至低存放于低，并準(zhǔn)備下一字節(jié)的發(fā)送，連續(xù)發(fā)送 5 個(gè)字節(jié)后，須將 FQUD 再次置高，以使 AD9850 根據(jù)剛輸入的控制字更改頻 率和相位輸出，隨后再置 FQUD 為低，準(zhǔn)備下一組發(fā)送。 由以上數(shù)據(jù)并根據(jù)芯片相應(yīng)的控制方式 ,在 AD9850 復(fù)位后 ,由單片機(jī)給出合適的 W CL K 和 FQ UD 信號(hào) ,即可通過簡(jiǎn)單的操作完成預(yù)期的功能。W3 = 01010101。W1 = 00110101 。 ? 輸出信號(hào)頻率為 10MHz。 。以并行 11 輸入方式為例 ,對(duì) AD9850 操作的 40 位控制字各位的功能如表 1 所列。信號(hào)生成采用數(shù)字方式在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)，因此信號(hào)產(chǎn)生模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心，包含基本的下載、調(diào)試和 IO 等功能。具體功能為各種參數(shù)的設(shè)定；頻率步進(jìn)等。 硬件與軟件接口方案 系統(tǒng)采用凌陽(yáng) SPCE061A 十六位單 片機(jī)控制 DDS 芯片， 軟件采用了凌陽(yáng)公司的 MINIOS 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并采用了事件驅(qū)動(dòng)的編程思想。本方案硬件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單 ,輸出的信號(hào)比較穩(wěn)定，各種指標(biāo)符合題目要求。 方案二：采用數(shù)字鍵控的方法來實(shí)現(xiàn)，采用模擬開關(guān)，利用基帶信號(hào)控制模擬開關(guān)的選通或關(guān)閉來實(shí)現(xiàn) ASK 調(diào)制。本方案直接 用軟件來實(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)過試驗(yàn) ,輸出的信號(hào)不穩(wěn)定。139。039。 基于此，本系統(tǒng)采用方案三，選用集成模擬乘法器 MC1496 實(shí)現(xiàn) AM的模擬調(diào)幅。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。 10 載波調(diào)制信號(hào)FM 信號(hào)VCO換路濾波器鑒相器 圖 7鎖相環(huán)框圖 AM 調(diào)幅電路 方案一：采用單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路 ,使二極管近似處于一種理想的開關(guān)狀態(tài)下 ,在兩個(gè)不同頻率電壓作用下進(jìn)行頻率交換?？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。本方案比較直觀，而且中心頻率和頻偏都比較準(zhǔn)確，但是電路復(fù)雜，故不采用。從而使中心頻率有足夠高的穩(wěn)定度。 方案二：采用鎖相環(huán)進(jìn)行調(diào)制，采用鎖相環(huán)路調(diào)頻，能夠達(dá)到中心頻率高度穩(wěn)定的調(diào)頻信號(hào)。變?nèi)荻O管要并接在產(chǎn)生中心頻率振蕩的選頻網(wǎng)絡(luò)的兩端，并加上調(diào)制信號(hào)，使中心頻率隨調(diào) 制信號(hào)的幅值的改變而改變，從而達(dá)到調(diào)頻作用。變?nèi)荻O管是根據(jù) PN 結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓改變而變化的原理設(shè)計(jì)的一種二極管。 所以在本設(shè)計(jì)中采用了方案二。 方案二：采用寬頻運(yùn)算放大器做前級(jí)電壓放大， AD8056 可以達(dá)到 300M 的帶寬，而且頻率穩(wěn)定性好。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。 輸出電壓放大 方案一：采用高頻三極管做功率放大。 AD9850 是采用 DDS 技術(shù)、高度集成化的器件，當(dāng)它在并行