【正文】 //讀取轉化值； r。//此時DR=1，當按鍵按下時開始轉化 ； P0=0xff。 } A/D轉換子程序 在本設計中戶以D轉換后的數(shù)據(jù)送至單片機處理，啟動AD57O及讀取轉換結果對應的程序段如下：/****************************************** AD570模數(shù)轉化******************************************/ uint AD570(void) { uint temp。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。i++) { Data__A=word_a[i]。 for(i=0。 CHF_A(FQ_A)。 FQUD_A=0。 delay_1ms(100)。 } 控制字傳送子程序 AD980的控制字采用并行加載的方式，控制字傳送實現(xiàn)非常簡單，控制字傳送子程序如下：/****************************************AD9850以并行的方式寫數(shù)據(jù) ******************************************/void Write_AD9850(uchar PH_A,unsigned long int FQ_A){ uint i。word_a[3]=j8。 /*a是A通道要輸出的頻率值,單位Hz， */word_a[1]=j24。//注意必須為全局變量/***************************************** AD9850轉化程序******************************************/ void CHF_A(unsigned long int a) //將想要的頻率和相位轉為40位控制字{unsigned long int j。 控制字轉化子程序/********************************AD9850的40位控制字(5字節(jié))第一字節(jié):高5位為相位控制字，低三位為電源和其他控制字，低3位一般取000********************************/uchar word_a[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。在傳輸數(shù)據(jù)前先使系統(tǒng)復位，然后依次向P1端口傳輸一個8位的相位調制AD9850工作模式碼以及犯位的頻率控制碼。在串行數(shù)據(jù)輸入模式下，40位的頻率控制字經(jīng)過D7線，重復40次輸入。當經(jīng)過5次加載后，已經(jīng)輸入了40位的數(shù)據(jù)控制字，則W_CLK端信號的上升沿將被忽略，也就是數(shù)據(jù)將不再被加載，直到下一個復位信號或者下一個FQ_UD端信號的上升沿到來為止。W_CLK端和FQ_UD端信號用來加載控制字。AD9850在進行頻率控制時，首先送入相位控制碼、功率調節(jié)碼和輸入模式控制碼，接下來送入32位的頻率控制碼。然后由單片機將用戶輸入的頻率值根據(jù)公式轉換為頻率控制字，將用戶輸入的初始相位值按照公式 計算，為從鍵盤輸入的初始相位值。由于在硬件設計時采取的是并行數(shù)據(jù)輸入模式，因此軟件也是根據(jù)這一模式而設計的。這些控制碼會使AD9850的性能臨時無效。 這32位的頻率控制碼由鍵盤所輸入的頻率值直接轉換過來，具體轉換關系為，其中REFCLK為AD9850參考時鐘，為輸出信號的頻率，就是由單片機計算得出的頻率控制碼。(3)D36~D32是相位調制碼，用來控制AD9850的相位調制量。在串行數(shù)據(jù)輸入模式的情況下，模式控制碼為11，由數(shù)據(jù)輸入端D7每次1位分40次依次輸入頻率控制字。 AD9850的數(shù)據(jù)輸入模式分為兩種:并行輸入模式和串行輸入模式。 } } } return num。 temp=tempamp。 } while((tempamp。 case 0x77:num=0x0d。 case 0xb7:num=0x0f。 case 0xd7:num=0。 switch(temp) { case 0xe7:num=0x0e。 while((tempamp。 temp=tempamp。 if(temp!=0xf0) { delay(5)。 temp=tempamp。 } } } P3=0xf7。 temp=tempamp。 } while((tempamp。 case 0x7b:num=0x0c。 case 0xbb:num=9。 case 0xdb:num=8。 switch(temp) { case 0xeb:num=7。0xf0。 temp=P1。0xf0。//判斷第三行 temp=P1。0xf0。0xf0)!=0xf0) { temp=P1。 //作為相位標志位 break。 break。 break。 break。 while(temp!=0xf0) { temp=P1。 temp=tempamp。 if(temp!=0xf0) { delay(5)。 temp=tempamp。 } } } P1=0xfd。 temp=tempamp。 //作為頻率標志位 break。 break。 break。 break。 while(temp!=0xf0)//消抖，重新判斷是否有鍵按下 { temp=P1。 temp=tempamp。 if(temp!=0xf0) { delay(5)。 temp=tempamp。//注意temp不能為char型，或者是unsigned char型也可以 P1=0xfe。子程序流程圖如圖42所示。 為了提高CPU的工作效率，可以采用中斷的方法掃描鍵盤，平時CPU可以執(zhí)行任何操作程序，僅當鍵盤上有鍵閉合時產(chǎn)生中斷請求。鍵盤的控制方式一般有程控掃描法、定時掃描法和中斷掃描法。 //SCAN LIMIT 0~7 0xX0~0xX7 Write_Max7219(INTENSITY, 0x04)。 //Normal Operation XXXXXXX0 Display Test Mode XXXXXXXX1 Write_Max7219(DECODE_MODE, 0xff)。} max7219初始化子程序/**********************初始化max7219 子函數(shù)設置工作寄存器需要查看芯片手冊**********************/void Init_Max7219(void) { Write_Max7219(SHUT_DOWN, 0x01)。REST_A=1。FQUD_A=0。通過寫端口寫入AD9850的控制字暫時寄存在I/O緩沖寄存器中，需要一個從低到高的時鐘信號從外部輸入，或者由內部32bit的刷新時鐘把I/O緩沖寄存器中的控制字傳送到DDS的內核。 系統(tǒng)初始化 對AD9850進行初始化控制時，主復位腳必須置高電平在10個系統(tǒng)周期以上，主復位的作用是初始化系統(tǒng)總線，置控制寄存器以缺省值。系統(tǒng)程序流程圖見圖41。本設計中軟件所需實現(xiàn)的功能就是要將外部輸入的數(shù)據(jù)按照一定算法變換成AD9850芯片所能接收的格式，并送出相應的頻率/相位控制字，從而使AD9850能產(chǎn)生相位、頻率可程控的信號，并且能夠通過驅動電路將頻率值和電壓瞬時值送至LED顯示輸出。系統(tǒng)中控制軟件占有很重要的地位，它不僅要產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)、控制波形的發(fā)生，還要實現(xiàn)對LED顯示、鍵盤的控制，因此系統(tǒng)軟件的好壞將直接決定著系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定。圖316為電源部分電路設計圖。本系統(tǒng)對電源的紋波要求比較高，功率要求較低。15V電壓，還有功力放大芯片BUF634T也需要177。15V，+5V和+:DDS芯片AD9850需要+，+5V轉變而來。18V；工作溫度范圍：40℃~+85℃。該芯片的主要技術指標有：輸出電流：500mA；轉換速度:2000V/us；帶寬：180MHz；靜態(tài)電流：；電壓范圍：177。輸出頻率、電壓顯示電路分別如圖313和圖314所示。當1個16位的數(shù)據(jù)從高位到低位依次輸入MAX7219后，在加載的上升沿將D7～D0送入對應的內部寄存器。MAX7219的典型應用如312所示。數(shù)字、模擬兩種亮度控制方式。獨立的發(fā)光二極管段控制。它內部有可存儲顯示信息的 88靜態(tài)RAM,動態(tài)掃描電路,以及段、位驅動器。MAX7219是一種串行接口的8位數(shù)碼管顯示驅動器。若是靜態(tài)顯示,8位數(shù)碼管顯示驅動電路一般由8片54LSl64構成,硬件資源占用太多。傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示驅動電路占用的系統(tǒng)資源較多。圖(a) 仿真電路圖圖(b) 仿真波形圖顯示輸出輸出信號的頻率以及正弦信號瞬時電壓幅值都是通過LED顯示出來,在這里都是用MAX7219驅動LED顯示的,頻率值通過6位共陰極LED顯示頻率值,瞬時正弦電壓測量值用4位共陰極LED顯示。另外加上電位器R17的微調作用,因此可基本輸出不變化的電壓值。根據(jù)公式（310）可知,只要RC跟著T變化,則可以輸出不變化的電壓值。其正負峰分別為認,U1mT/4RC和U1m T/4RC。 積分電路波形圖該積分電路的基本公式是: 公式（36）如果電容上起始電壓為0V,即Uc/t0=0V,那么在0tl區(qū)間: 公式（37）其中U1m為方波幅值。AD9850輸出的方波經(jīng)積分電路轉換為三角波。又由于數(shù)控和自動切換的需要,本系統(tǒng)采用CD4051八選一電路,如圖6所示。三角波也是常用信號之一,本系統(tǒng)采用RC積分電路將方波信號轉換成三角波信號。輸入接口電路如圖39所示。系統(tǒng)的輸入設備不需要特別的設計,一個 4x4矩陣鍵盤就可以滿足系統(tǒng)的需要。同樣考慮到AT89C52單片機I/O引腳資源有限,本系統(tǒng)的LED輸出均通過74HC245連接到AT89C52單片機的P0端口,從而實現(xiàn)的端口擴展和復用A/D轉換的電路如圖38所示。BOF懸空,雙極性,輸入范圍5V～+5V。因此,接口電路中應設計附加的、外部可控的三態(tài)緩沖器,該附加緩沖器僅在讀取數(shù)據(jù)時選通。DB0～DB7:數(shù)據(jù)輸出線。2LSB。量化過程即是進行A/D轉換的過程,A/D轉換將采樣后的模擬信號轉換成數(shù)字量。在本設計中,采用的是典型的LF398采樣保持電路,該電路具有輸入阻抗高,采樣速率快,下降速率低等一系列優(yōu)良的交直流性能,被廣泛應用于高精度采樣保持電路中。采樣狀態(tài):控制開關K閉合,輸出跟隨輸入變化。為此,在A/D轉換器前加入采樣保持電路,如圖37所示。 采樣保持與A/D轉換電路低通濾波以后輸出的正弦信號是模擬信號,要通過LED顯示該正弦信號的瞬時電壓值必須先將該模擬信號轉換為數(shù)字信號,即要通過A/D轉換。圖36（a）是用proteus中的九階橢圓濾波器仿真電路，圖（b）是仿真波形結果：（a） proteus中的九階橢圓濾波器仿真電路（b） 仿真波形結果圖36 失真仿真 從上圖可看出，輸入波形為1V方波，輸出為波最大值約為1mV，說明濾波衰減遠大于60dB,也就是說濾波遠大于1/1000，加上AD9850本身失真都小于32%，所以兩者相乘遠遠小于1%的波形失真度。不僅如此，AD9850有32MHz的晶振，采樣數(shù)據(jù)的頻率達到32MHz，拿輸出最大頻率1MHz的波形作為失真分析，濾波之前波形失真都就已達1/32，與后面的70dB相乘更是滿足設計要求。根據(jù)去歸一化的原則： 公式（35）得到去歸一化后的元件值如表31。圖35 橢圓濾波器拓撲1)計算陡度系數(shù)； 公式（33）2)計算反射系數(shù)； 公式（34） 3)根據(jù)陡度系數(shù)、最小衰減和反射系數(shù)；參考橢圓函數(shù)濾波器階數(shù)曲線得到,我們設計濾波器的階數(shù)為9階；4)編號查歸一化的電容和電感值,如表31。以一個函數(shù)發(fā)生器為例,它采用AD9850芯片為DDS核心,輸出最高頻率為125MHz,要求濾波器有平坦的幅頻特性和快速的衰減率,本文設計的橢圓濾波器的主要指標如下：（1）3dB截止頻率為1MHz,電阻R1,R2為100Ω；（2） dB；（3）。本文設計的橢圓濾波器的主要指標如下:在DDS波形合成技術中,濾波器的設計首先主要考慮濾波的幅頻特性,電路的輸入、輸出阻抗匹配,截止頻率等,根據(jù)設計參數(shù)確定具體曲線和歸一化的元件值,再根據(jù)實際去歸一化得到實際的元件值。在DDS波形合成技術中,濾波器設計首先主要考慮濾波器的幅頻特性、電路的輸入輸出阻抗匹配、截止頻率等,根據(jù)設計參數(shù)確定具體曲線和歸一化的元件值,再