基于DDS芯片AD9850的全數控函數信號發(fā)生器的設計與實(shí)現

作者：時(shí)間：2009-04-25 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/259239.htm
單片機與AD9850的接口既可采用并行方式，也可采用串行方式。為了充分發(fā)揮芯片的高速性能和節約單片機資源，本設計選擇并行方式將AT89S52的P0口經(jīng)74HC373鎖存器擴展后接至DDS的并行輸入控制端(D0～D7)。AD9850外接120 MHz的有源晶振，產(chǎn)生的正弦信號經(jīng)低通濾波器(LPF)去掉高頻諧波后即可得到波形良好的模擬信號。這樣，將D／A轉換器的輸出信號經(jīng)低通濾波后，接到AD9850內部的高速比較器上，即可直接輸出一個(gè)抖動(dòng)很小的方波。再將方波信號加至積分電路，即可得到三角波信號。另外，也可通過(guò)鍵盤(pán)編輯任意波形的輸出信號。

3.2鍵盤(pán)輸入接口及LCD接口電路

本系統中的數字輸入設置電路采用2×8矩陣鍵盤(pán)。由于LCD具有顯示內容多，電路結構簡(jiǎn)單，占用單片機資源少等優(yōu)點(diǎn)，本系統采用RT1602C型LCD液晶顯示屏來(lái)顯示信號的類(lèi)型、頻率大小和正弦波的峰一峰值，圖4所示是鍵盤(pán)輸入及LCD接口電路圖。

同樣，考慮到AT89S52單片機的IO引腳資源有限，本系統的鍵盤(pán)輸入及LCD輸出均通過(guò)74HC245連接到AT89S52單片機的P0端口，從而實(shí)現端口擴展和復用。

3.3信號幅度數控預置電路

為了實(shí)現對輸出的正弦模擬信號幅度的數字控制和預置，本系統采用了AD811高速運放、數字電位器衰減、真有效值轉換、以及A／D轉換等電路，具體電路圖如圖5所示。

數字電位器X9C102是實(shí)現信號幅度數字可調的關(guān)鍵器件。真有效值轉換模塊AD637主要負責信號的TRMS／DC轉換，然后經(jīng)TLC2453模數轉換向單片機輸送正比于正弦波信號幅度的數字量，以便單片機輸出合適的幅值控制指令。

3.4積分電容自動(dòng)切換控制電路

三角波是常用信號之一，本系統采用RC積分電路將方波信號轉換成三角波。由于信號頻率很寬(低頻達1 Hz以下，高頻達60 MHz以上)，為了完成不同頻段的線(xiàn)性積分，需要不同的積分電容(10pF、100pF、1 nF、10nF、100nF、1 μF、10 μF、100μF)?；跀悼睾妥詣?dòng)切換的需要，本系統采用如圖6所示的CD4051八選一電路。

CD4051的八選一控制信號來(lái)源于A(yíng)T89S52的P0～P3接口，74HC373P也是考慮復用P0端口而設置的。AD9850輸出的方波經(jīng)積分電路轉換為三角波后，經(jīng)AD811高速運放可提高其負載能力。

4系統軟件設計

4.1 主程序

主程序可控制整個(gè)系統，包括控制系統的初始化、顯示、運算、鍵盤(pán)掃描、頻率控制、幅度控制等子程序，其主程序流程如圖7所示。

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