【正文】 bytes 2–5prise the 32bit frequency tuning word. Serial loading is acplished via a 40bit serial data stream on a single pin. TheAD9851 CompleteDDS uses advanced CMOS technology to provide this breakthrough level of functionality and performance on just 155 mW of power dissipation (+ V supply). The AD9851 is available in a space saving 28lead SSOP, surface mount package. It is specified to operate over the extended industrial temperature range of –400 C to +850 C. THEORY OF OPERATION AND APPLICATION: The AD9851 uses direct digital synthesis (DDS) technology, in the form of a numerically controlled oscillator, to gener。Sons， 1981. [15] E.,Phaselocked Loops Theory,Design and Applications McGRAWHILL,1984. 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29頁 共 50頁 附錄 A 英文文獻(xiàn)原文 The DDS Synthesizer AD9851 AD9851 FEATURES: 125 MHz Clock Rate OnChip High Performance DAC amp。在此表示最深的謝意。 同時(shí)，我還要感謝系里的領(lǐng)導(dǎo)對我們的關(guān)心，對于我們畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的大力幫助。在 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中， 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)知識以及忘我的工作熱情對我的一生都有著非常深遠(yuǎn)的影響，激勵(lì)我不斷努力學(xué)習(xí) !在設(shè)計(jì)中遇到困難時(shí)，龍老師及時(shí)的幫我解決我的困惑，拓展我的研究思路，給與我啟發(fā)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27頁 共 50頁 致謝 在這次畢 業(yè)設(shè)計(jì)的制作過程中，有很多的老師和同學(xué)給了我?guī)椭? 本設(shè)計(jì)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：頻率即可步進(jìn)加減，也可直接手動(dòng)輸入；頻率分辨率達(dá)到 。通過鍵盤操作和液晶顯示來實(shí)現(xiàn)函數(shù)信號的產(chǎn)生。 （ 6)關(guān)閉電源。 （ 4)調(diào)節(jié)電位器，觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 （ 2)打開示波器電源。 （ 4)調(diào)節(jié)電位器，觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 （ 2)打開示波器電源。 （ 4)觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 （ 2)打開示波器電源。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23頁 共 50頁 圖 三角波波形 通過示波器觀察 方波波形圖 。 RIGOL DS 5062M 雙蹤示波器 數(shù)字萬用表 DF1731 可跟蹤直流穩(wěn)定電源 c. 輸出波形頻率范圍測試 通過示波器觀察正弦波波形圖如圖 。 指標(biāo)測試 a. 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) LCD的顯示是否正常。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22頁 共 50頁 4 系統(tǒng)整體測試 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。其中主監(jiān)控程序是系統(tǒng)軟件的主程序，是整個(gè)系統(tǒng)軟件的核心，上電復(fù)位后系統(tǒng)首先進(jìn)入監(jiān)控主程序。在系統(tǒng)工作中，串行口是一種非常方便可行的通訊方式， PC機(jī)可以通過串行口向本系統(tǒng)發(fā)出命令。 模塊化編程的具體體現(xiàn)是把各個(gè)功能相對獨(dú)立的模塊作為子函數(shù)，主程序是一個(gè)不斷循環(huán)檢測結(jié)構(gòu)。模塊化程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是單個(gè)功能明確設(shè)計(jì)和調(diào)試比較方便、容易完成。根據(jù)這樣的功能和操作方法，程序總體結(jié)構(gòu)采用鍵碼分析作業(yè)調(diào)度型，即作業(yè)調(diào)度完全服從操作者的意圖，操作者通過鍵盤發(fā)出作業(yè)調(diào)度命令，監(jiān)控程序接收到控制命令后，通過分析啟動(dòng)對應(yīng)的作業(yè)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21頁 共 50頁 3． 2 軟件總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)監(jiān)控程序是控制單片機(jī)系統(tǒng)按照預(yù)定操作方式運(yùn)轉(zhuǎn)的程序，是整個(gè)系統(tǒng)程序的框架。 KcilC51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) c語言軟件開發(fā)系統(tǒng)， uVision與 Ishell分別是 C51 for Windows 和 for Dos的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。C語言可以調(diào)用匯編語言的子程序或子函數(shù)。 (8)C語言可移植性好且非常普及。 (6)c語言中的庫文件提供了許多標(biāo)準(zhǔn)的例程。 (4)可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù)。 (2)寄存器分配和尋址方式由編譯器進(jìn)行管理。 C語言是一種通用的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，它既有高級語言的各種特征，又能直接操作系統(tǒng)硬件。接下來返回主程序，繼續(xù)掃描鍵盤，等待下一次命令的輸入。輸入的信號相關(guān)信息通過運(yùn)行液晶顯示程序，在 LCD 上顯示正確的輸入數(shù)據(jù)和提示字符。 程序開始后，運(yùn)行初始化程序，包括初始化單片機(jī) AT89C5初始化 AD993初始化液晶顯示模塊等。 對 AD9833 進(jìn)行初始化控制時(shí)，首先， RESET 引腳保持 2 個(gè)系統(tǒng)周期的高電平，然后對 AD9833寫入控制字。主程序根據(jù)鍵盤設(shè)定正弦波的頻率，按確定 鍵后則輸出所需的正弦波。 基于 12864 的液晶顯示子程序流程圖如圖 所示。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18頁 共 50頁 圖 基于 4*4 矩陣鍵盤的子程序流程 根據(jù)軟件流程圖，用 C 語言編寫的鍵盤子程序見附錄 D。 單片機(jī)通過對 P1 口進(jìn)行初始化，然后掃描鍵盤，判斷是否有鍵按下，如果沒有則返回，有鍵按下后，判斷是哪個(gè)鍵按下的，把這個(gè)鍵存到單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲器中，然后送到 LCD 進(jìn)行顯示，之后返回，進(jìn)行其他操作。 基于 AD9833 函數(shù)信號發(fā)生器子程序流程圖如圖 所示。好的軟件設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮微控制器的運(yùn)算和邏輯控制功能，從而提高儀器的精度和使用的方便性。 （ 3）液晶 HS1286415C 液晶 HS1286415C 引腳功能如表 所示 表 液晶 HS1286415C 引腳功能 引腳 名稱 說明 引腳 名稱 說明 1 VSS GND 接地 11 DB4 數(shù)據(jù) 4 2 VDD 接電源（ +5V） 12 DB5 數(shù)據(jù) 5 3 VO 背光調(diào)整端 13 DB6 數(shù)據(jù) 6 4 RS 高為數(shù)據(jù)，低為指令 14 DB7 數(shù)據(jù) 7 5 RW 高為 讀，低為寫 15 PSB 設(shè)置串并行方式 6 E 使能 16 NC 空 腳 7 DB0 數(shù)據(jù) 0 17 RST 復(fù)位腳 8 DB1 數(shù)據(jù) 1 18 NC 空 腳 9 DB2 數(shù)據(jù) 2 19 LA 背光源負(fù)極 10 DB3 數(shù)據(jù) 3 20 LB 背光源正極 顯示資料 RAM 提供 64*2 個(gè)位元組的空間，最多可以控制 4 行 16 字的中文字符顯示，當(dāng)寫入顯示資料 RAM 時(shí)，可以分別顯示 CGROM、 HCGROM、 CGRAM、的字型； ST7920A 可以顯示三種字型，這三種字型的選擇，由 DDRAM 中寫入的編碼選擇，在 0000H0006H 的編碼中將自動(dòng)結(jié)合下一個(gè)位元組，組成的編碼達(dá)成中文字型的編碼。除模式選擇位外，其他所有控制位均在內(nèi)部時(shí)鐘 MCLK 的下沿被 AD9833 讀取并動(dòng)作，表 3 給出控制寄存器各位的功能，要更改 AD9833控制寄存器的內(nèi)容， D15 和 D14 位必須均為 0。 圖 AD9833 引腳排列 各個(gè)引腳的功能描述見表 表 引腳的功能描述 引腳號 符號 功能說明 1 COMP DAC 偏移引腳，用來為 DAC偏移解耦 2 VDD 電源電壓 3 CAP/ 數(shù)字電路電源端 4 DGND 數(shù)字池 5 MCLK 主頻數(shù)字時(shí)鐘輸入端 6 SDATA 串行數(shù)據(jù)輸入 7 SCLK 串行時(shí)鐘輸入 8 FSYNC 控制輸入低電平有效 9 AGND 模擬地 10 VOUT 輸出頻率 b AD9833 的內(nèi)部寄存器功能 AD9833 內(nèi)部有 5 個(gè)可編程寄存器，其中包括 3 個(gè) 16 位控制寄存器， 2 個(gè) 28 位頻率寄存器和 2個(gè) 12 位相位寄存器。 AD9833 寫入數(shù)據(jù)到輸出端得到響應(yīng)，中間有一定的響應(yīng)時(shí)間，每次給頻率或相位寄存器加載新的數(shù)據(jù)，都會(huì)有 7－ 8 個(gè) MCLK 時(shí)鐘周期的延時(shí)之后，輸出端的波形才會(huì)產(chǎn)生改變，有 1 個(gè) MCLK時(shí)鐘周期的不確定性，因?yàn)閿?shù)據(jù)加載到目的寄存器時(shí)， MCLK 的上升沿位置不確定。當(dāng)然，也可以在 FSYNC 為低電平的時(shí)候，連續(xù)加載多個(gè) 16 位數(shù)據(jù)，僅在最后一個(gè)數(shù)據(jù)的第 16 個(gè) SCLK 的下降沿的時(shí)將 FSYNC 置高，F(xiàn)c Fo K 參考頻率源 A 位相位 累加器 波形 ROM D/A 轉(zhuǎn)換器 低通 濾波器 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15頁 共 50頁 最后要注意的是，寫數(shù)據(jù)時(shí) SCLK 時(shí)鐘為高低電平脈沖，但是，在 FSYNC 剛開始變?yōu)榈蜁r(shí)，（即將開始寫數(shù)據(jù)時(shí)）， SCLK 必須為高電平（注意 t11 這個(gè)參數(shù)）。進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)， FSYNC 引腳必須置低，要注意 FSYNC有效到 SCLK 下降沿的建立時(shí)間 t7 的最小值。 圖 基于 DDS 的函數(shù)信號發(fā)生器的系統(tǒng)原理圖 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。 AD9833 內(nèi)部數(shù)字電路工作電壓為 ，其板上的電壓調(diào)節(jié)器可以從 VDD 產(chǎn)生 穩(wěn)定電壓，注意：若 VDD 小于等于 ，引腳 CAP/ 應(yīng)直接連接至 VDD。輸出正弦波頻率為： fOUT＝ M（ fMCLK/228） （ 1） 其中， M 為頻率控制字，由外部編程給定，其范圍為 0≤M≤228－ 1。范圍內(nèi)的 1 個(gè)相位點(diǎn)。正弦查詢表包含 1 個(gè)周期正 弦波的數(shù)字幅度信息，每個(gè)地址對應(yīng)正弦波中 0176。這些方案全都用在數(shù)字領(lǐng)域，采用 DSP 技術(shù)能夠把復(fù)雜的調(diào)制解調(diào)算法簡化，而且很精確。 AD9833 的電路結(jié)構(gòu) AD9833 是一塊完全集成的 DDS（ Direct Digital Frequency Synthesis）電路，僅需要 1 個(gè)外部參考時(shí)鐘、 1 個(gè)低精度電阻器和一個(gè)解耦電容器就能產(chǎn)生高達(dá) 的正弦波。 AD9833 還具有休眠功能，可使沒被使用的部分休眠，減少該部分的電流損耗，例如，若利用AD9833 輸出作為時(shí)鐘源，就可以讓 DAC 休眠，以減小功耗，該電路采用 10 引腳 MSOP 型表面貼片封裝，體積很小 。 可以通過 3 個(gè)串行接口將數(shù)據(jù)寫入 AD9833，這 3 個(gè)串口的最高工作頻率可以達(dá)到 40MHz，易于與 DSP 和各種主流微控制器兼容。 (2)AD9833 芯片 AD9833 是 ADI 公司生產(chǎn)的一款低功耗，可編程波形發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、三角波、方波輸出。32)((12M/12)/(256TH1)) TH1≈ 上面的計(jì) 算可以看出使用 12M 晶體的時(shí)候計(jì)算出來的 TH1 不為整數(shù)，而 TH1 的值只能取整數(shù)，這樣它就會(huì)有一定的誤差存在不能產(chǎn)生精確的 9600 波特率。代入公式： 9600＝ (2247。通常用 晶體是為了得到標(biāo)準(zhǔn)的無誤差的波特率，那么