基于AD9850的跳频信号发生器设计
一种基于AD9850的信号发生器的设计
第25卷第4期2006年12月武 汉 工 业 学 院 学 报Journal of W uhan Polytechnic University Vol 125No 14Dec 12006 收稿日期:2006207216作者简介:张旭(1981-),男,河南省新乡市人,研究生。
文章编号:1009-4881(2006)04-0042-03一种基于AD9850的信号发生器的设计张 旭,孔令艳,周 龙(武汉工业学院电气信息工程系,湖北武汉430023)摘 要:介绍了由AD9850作为核心部件,MCS51单片机作为控制部件的信号发生器。
该系统体积小、稳定性好、精度高,适用于尖端的通信系统和精密的高精度仪器以及高频无线传输系统等。
关键词:直接数字频率合成技术;AD9850;单片机中图分类号:TP 335;TP 36811 文献标识码:A0 引言在频率合成领域中,常用的频率合成技术有模拟锁相环、数字锁相环、小数分频锁相环等,而随着数字技术的飞速发展,高精度大动态范围数字/模拟转换器的出现和应用,使得用数字控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号的技术,即直接数字合成(D irect D igital Synthesis 2DDS )技术异军突起,成为近年来频率合成领域中的主流技术。
由于DDS 频率合成方法具有低失真输出波形、高分辨率、高频谱纯度、可编程和宽频率输出范围等优良性能,在现代频率合成领域中具有越来越重要的地位。
在许多应用领域中,如通信、导航、雷达等,DDS 频率源已成为主流的关键部件。
其主要优点有:①频率转换快,DDS 频率转换时间一般在纳秒级;②分辨率高,大多数DDS 可提供的频率分辨率在1Hz 数量级,有的则可达0.001Hz;③频率合成范围宽;④相位噪声低,信号纯度高;⑤相位可控:DDS 可方便地控制输出信号的相位,在频率变换时也能保持相位联系;⑥生成的正弦/余弦信号正交特性好等。
因此,利用DDS 技术特别容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号,这在电子测量、雷达系统、调频通信等领域具有十分广泛的应用前景。
基于AD9850的全数控函数信号发生器设计
一种基于AD9850的全数控函数信号发生器设计引言 (2)1问题的提出 (2)一、产品的调研 (2)二、简介 (3)三、项目的功能定义 (3)四。
产品的适用人群及使用要求 (3)五、产品的关键技术点 (3)AD9850简介 (4)AD9850原理 (4)控制字与时序 (5)简介 (5)1系统设计方案 (7)2 DDS的基本原理 (7)3硬件电路设计 (8)3.1DDS信号产生电路 (8)3硬件电路设计 (8)3.1DDS信号产生电路 (8)3.2键盘输入接口及LCD接口电路 (9)3.3信号幅度数控预置电路 (10)3.4积分电容自动切换控制电路 (11)2单片机与AD9850的接口 (11)3系统设计 (12)3.1输入 (12)3.2输出 (12)3.3算法 (12)结束语本 (12)4系统软件设计 (14)4.1主程序 (14)4.2键盘扫描子程序 (15)4.3信号频率数字预置子程序 (15)5结束语 (16)4结论 (18)引言信号源是电子产品测量与调试、部队设备技术保障等领域的基本电子设备。
随着科学技术的发展和测量技术的进步，普通的信号发生器已无法满足目前日益发展的电子技术领域的生产调试需要。
而DDS技术是一种新兴的直接数字频率合成技术，具有频率分辨率高、频率切换速度快、切换相位连续、输出信号相位噪声低、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量轻等优点，因而在雷达及通信等领域具有广泛的应用前景。
本作品设计由AD9850作为核心部件，STC89C52RC单片机作为控制部件的信号发生器。
该系统体积小、稳定性好、精度高，适用于尖端的通信系统和精密的高精度仪器以及高频无线传输系统等。
一、问题的提出正弦信号源在实验室和电子工程设计中有着十分重要的作用，而传统的正弦信号源根据实际需要一般价格昂贵，经调查发现高频的信号发生器价格都是高的吓人，而且低频输出时性能不好且不便于自动调节，工程实用性较差。
本文的设计以较低的成本制作正弦信号发生器，可用作核磁共振中引发磁场测量仪的激励一般的正弦信号，也可作为调制用的教学演示信号源。
基于AD9850的DDS信号发生器系统设计与实现
中图分类号,(72!4#66文献标识码.66文章编号#""7 87"!!#!"#$$## 8#!95 8"$
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一种基于DDS芯片AD9850的信号发生器
摘要:介绍一 种采用微处理器A 5 2 控制直接数字频率合成( DD ) 芯片A伪85 的 铭9c S 0 信号发生器系 该系统可 统。 输出 正弦波、 且频带较宽、 方波， 频率稳定度高， 波形良 好。 关健词:DDS;A刀 985仇信号发生器 中圈分类号:TN 98 文献标识码:A 文章编号:16 1一 0 (2以 )0 孤8仍 7 85 刀5
表I A刃 85 引脚功能表 目0
管脚号 1一 ， 一 4 2 2 5 8 5， 4 2 6， 23
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控制字并行输人， y 可做串行输人 其中I 7
数字地 为内 部数字电路提供电源
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控制字加载时钟， 加载 / 串 频率 相位控制字 用于 并行 行的 / 频率更新控制， 在上升沿依寄 更新频率 存器
Sig a Gener tor Ba e 0 n DDS Ch P AD 850 nl a Sd i 9
XIAO G o一 P N Jia ， u ng， A n WANG Bo Ab traC :T e paper int 记 s t h n uces a si， g ner t 叮e m us d MCU AT 9C52 co t 1 DDS chiP l a e ao r st e 8 nr s o AD 850. T e s st m ca P耐 uce sine wave， u二 wa e an ha 袱 f quen y ba d， h st ilit degr e 9 h y e n 叫 v d s d r e e c n hig a y b e f r u n y n e r a om o f q e c a d b t e w vef r . e
基于AD9850的信号发生器共19页文档
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左1、不要轻言放弃Fra bibliotek否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
基于AD9850的信号发生器 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
基于DDS芯片AD9850的全数控函数信号发生器的设计与实现
(2 -1) 时， 其最大输出频率为 fc/2， 因此， 只要 N
N
足够大， DDS 就可得到很细的频率间隔。 而要改 变DDS 的输出频率， 只要改变频率控制字 K 即可。
AD9850的输出频率表达式为： fout=kfc/2
32
式中， k为32 位的二进制值， 可写成：
3．2
键盘输入接口及 LCD 接口电路 本系统中的数字输入设置电路采用 2×8 矩 阵
k=A31231+A30230+…+A121+A020
其 中 A31， A30， … ， A1， A0 对 应 于 32 位 码 值
键 盘 。 由 于 LCD 具 有 显 示 内 容 多 ， 电 路 结 构 简 单， 占用单片机资源少等优点， 本系统采用
(0或1)。 改变频率控制字 K即可改变输出频率 fout。
4
4．1
图4 键盘输入及 LCD 接口电路
系统软件设计
主程序 主程序可控制整个系统， 包括控制系统的初
图5
信号幅度数控预置电路
１６
2008.11
第 10 卷
第 11 期 2008 年 11 月
新特器件应用
Vol.10 No.11 Nov. 2009
图8 图6 积分电容 8 选 1 自动切换控制电路
１５
第 10 卷
第 11 期 2008 年 11 月
Electronic Component & Device Applications
Vol.10 No.11 Nov. 2008
3．3
信号幅度数控预置电路 为了实现对输出的正弦模拟信号幅度的数字
控制和预置， 本系统采用了 AD811 高速运放、 数 字电位器衰减、 真有效值转换、 以及 A/D 转换等 电路， 具体电路图如图 5所示。 数 字 电 位 器 X9C102 是 实 现 信 号 幅 度 数 字 可 调的关键器件。 真有效值转换模块 AD637 主要负 责信号的 TRMS/DC 转换， 然后经 TLC2453 模数转 换向单片机输送正比于正弦波信号幅度的数字 量， 以便单片机输出合适的幅值控制指令。
一种基于AD9850的超声波信号发生器
分析， 验证 了此 长 度 的情 况下 可计 算得 到沉积 物
的声速 、 声衰 减等 声学 特性参 数 。在沉 积物声 学特性 的
１ Ａ ９５ Ｄ ８ ０芯 片介 绍
Ａ ９５ Ｄ ８ ０是 美 国 ＡＤ公 司推 出的一 款低 功耗 、可编
Ｈｖ ｒ ｕ ｉｓＰ ｅ ｍａ ｉｓ＆ Ｓ ａｓＮｏ９ ２ ２ ｄａｌ ｎｕ ｔ ｃ ｃ ｅｌ ／ ． ．０１
位 寄存 器便 以步 长 Ｍ 递加 。相位 寄存 器 的输 出与相 位
控 制 字相 加 后 可输 入 到正 弦 查询 表 地址 上 。正 弦查 询 表 包含 一 个 正 弦波 周期 的数 字 幅度 信息 ，每 一个 地 址 对 应 正 弦波 中范 围 的一个 相 位 点 。查询 表 把输 入 地 址
Ｏ 引 言
目前 ， 底沉 积物 声 学特 性 的实 验 室研 究 。 海 主要 采 用 超声 波 透射 法 测量 海 底沉 积物 柱 状样 品 的穿 透 时间
本文以 Ａ ９５ Ｄ ８ ０为 频率 合 成器 ， 以单 片机 为 主控 制 核 心 ， 计 了一个 超声波 信号发 生器 。通 过对实 验结 果 的 设
２ ８
【］ 蒋 炎 坤 ．Ｆ 辅 助 发 动 机 工 程 的 理 论 与 应 用 【 ． 京 ： 学 ２ ＣＤ Ｍ】 北 科
出版 社 ．０ ４ ２０．
【】 苏 铭 德 ， 素 逸 ． 算 流 体 力 学 基 础 ［ 】 京 ： 华 大 学 出 版 ３ 黄 计 Ｍ． 北 清
社 ．９ ７ １９ ．
［ 吴 望一 ． 力 学 ［ ． 京 ： 京 大学 出版 社 ，０４ ４ ］ 流体 Ｍ】 北 北 ２０．
文 献
［】 施 准 备 ， ． 于 Ｃ Ｄ 数 值 模 拟 的水 泵 机 组 振 动分 析 ［． 力 ５ 等基 Ｆ Ｊ水 ］
基于AD9850芯片的信号发生器
目录1 DDS介绍 (3)2 AD9850简介 (4)2.1芯片性能 (4)2.2AD9850的控制字及控制时序 (5)2.3管脚定义 (6)3 硬件部分 (6)3.1基于AD9850的模块原理图 (6)3. ２硬件电路设计 (7)３.软件部分 (8)4．１软件部分设计 (8)4.２参考程序 (9)５结语 (18)6参考文献 (18)基于AD9850芯片的信号发生器的研究摘要：基于直接数字频率合成(DDS) 原理，利用AT89C52 单片机作为控制器件，采用AD9850型DDS器件设计一个信号发生器。
给出了信号发生器的硬件设计和软件设计参数，该系统可输出正弦波、方波，且频带较宽、频率稳定度高，波形良好。
该信号发生器具有更强的市场竞争力，在跳频技术、无线电通信技术方面具有比较广阔的发展前景。
关键词：信号发生器；直接数字频率合成；AD9850 芯片；A T89C52 单片机Abstract: On the basis of direct digital synthesis (DDS) principle, a signal generator was designed, using AT89C52 single chip ma-chine as the control device and adopting AD9850 type DDS device. Hardware and software design parameters were given. The sys-tem can output sine wave, square wave with wide frequency band, high frequency stability and good waveform. The signal generatorhas stronger market competitiveness, with wider development prospect in frequency modulation technology and radio communica-tion technology fields.Key words: signal generator; direct digital synthesis; AD9850; AT89C521 DDS 介绍1971年，美国J. Tierney 等人撰写的A Digitai Frequency synthesizer.一文首次提出了一全数字技术，从相位概念发出合成所需波形的一种新原理。
DDS信号发生器模块(基于AD9850)
DDS信号发生器1 AD9850主芯片模块1.1 DDS模块功能及结构框图对输入AD9850的标准正弦波，进行直接数字合成生成，可生成0－Fclk/2范围内的任意频率正弦波和方波。
1.2模块性能指标＋3.3V或＋5V单电源工作，分正常、掉电模式；＋3.3V可输入的时钟频率最高可达110MHz，＋5V可输入的时钟频率最高可达125MHz。
1.3 AD9850简介（1）AD9850主要性能特点：AD9850采用直接数字合成技术，利用片内集成的高性能的DAC和高速比较器，形成完全可编程的频率合成器和时钟发生器。
可输入的时钟频率最高可达125MHZ,具有32bit的频率字使得频率分辨率达到2-32；5bit来进行相位调制，允许输出以180o，90o，45o，22.5o，11.25o，以及它们的任意组合和相位角为增量跳变。
具有可选的串行或并行数据传输方式。
（2）AD9850引脚分布表111,18AVDD 为内部模拟电路提供电源12 Rset外接电阻决定了器件输出端的电流大小13,14 QOUT, QOUTB 内部比较器输出端15,16 VINN ,VINP 内部比较器输入端17 DACBL 内部DAC外接参考电压,可悬空20 IOUTB IOUT的为互补输出21 IOUT 正弦电流输出端，一般用电阻接地以转换为正弦电压输出2 AD9850应用此模块应用中，AD9850采用的是并行输入方式2.1并行输入时频率字AD9850有40位控制字，32位用于频率控制，5位用于相位控制,1位用于电源休眠（Power down）控制，2位用于选择工作方式。
这40位控制字可通过并行方式或串行方式输入到AD9850。
并行输入方式下，内部40bit的寄存器装载5个8位的字节。
如下为并行输入时的频率字：W0包含相位调制字，掉电模式控制和装载模式控制。
接下来的W1到W4是32bit的频率控制字。
表2 AD9850并行输入时频率字2.2并行方式的输入时序图2.3并行方式下引脚连接输入信号线：CLKIN 为参考时钟输入端，最大值为125MHZ,输出波形频率范围为0到Fclkin/2.Rset 决定了器件输出端的电流大小， 1.24832()OUT SETVI R ，推荐连3.9K 电阻到地。
基于AD9850的脉冲信号发生器的研究与设计
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｐｕ ｌ ｓ ｅ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＤ９ ８ ５ ０
芯片ＡＤ ９ ８ ５ ０ ｊ ￣ 行性 能分析 ， 同时引入切 比雪夫滤波电路 ， 以此输 出质量高 、 频率宽的矩形脉冲信号 。经实验测量后 ， 可输出
标准波形 的矩形脉 冲， 且误差在要求 范围之 内， 设计 可行 。 关键词 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 芯片 ； 切 比雪夫滤波电路 ； 矩形脉 冲
Ｊ Ｉ Ｎ Ｓ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ＬＶ Ｓ ｈ ａ ｎ ＬＵＯ Ｗｅ ｉ ｗｅ ｉ ＮＩ Ｕ Ｗａ ２
（ １ ． Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ０ ２ ８ ） （ ２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｆ ｉ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍ ｉ ｃ ｓ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ １ ）
金 巳婷 吕 闪 罗魏魏 牛
（ １ ． 大连交通 大学 摘 要
娃
１ ０ ０ ０ ８ １ ）
大连 １ １ ６ ０ ２ ８ ） （ ２ ． 中央财 经大 学信 息学 院 北京
基于 目前对脉 冲合 成技 术的要求越来越高 ， 论文提 出一种 矩形脉冲信号发 生器 的设 计 ， 对电路 中的主要模 块
基于AD9850多波形发生器的设计
为了给后端电路提供一个理想信号，一般用信号发生器所产生的的信号来替代前端电路的实际信号。为了可以方便的在各种不同条件下所需的不同特性信号，就需要一个特征参数可以被认为设定的信号源。这样的信号源对于产品的研发和日常学校的电路实验很有成效。我们可以通过测量出的信号进行比对，以此来确定电路的特性和功能是否达到了所需的标准和要求
DDS技术的波形发生器的特点有以下几个：输出频率稳定、准确、波形输出质量好、输出频率范围可观。以上几个特点都是波形发生器值得我们去研究的一个重要方向。DDS作为一种较为先进的频率合成技术，它相较其他波形发生器比较容易通过程序来控制，且其相位连续，输出频率稳定度高、分频率高。
1.3 DDS技术的发展历程和研究现状
自20世纪80年代以来各国都在研究DDS产品，并广泛的应用于各个领域。DDS技术具有集成度高、芯片体积小、稳定度好、分辨率高等优点，同时有着两个缺点：一个是带宽较小，二个是杂散大。杂散大的原因是因为D/A转换过程中的量化误差和非线性误差造成的以该技术为核心的生产的波形发生器不仅可以产生传统波形发生器的能产生的正弦波、方波、三角波、锯齿波等，还可以产生可变频的载频信号、部分调制信号。同时还可产生任意编辑的波形。
在日常的生产实践和科技领域中信号发生器具有着较为广泛应用。在通信中，需要高频发射，其中的射频波指的就是载波，将音频、视频信号或脉冲信号运载发送出去，需要能产生高频的振荡器。在不同的领域中例如工业的高频感应加热、熔炼、淬火，生物医学中的核磁共振成像等都需要功率不同的，频率不同的振荡器。对于计量和校准领域来说高精度的信号发生器也可以作为标准的信号源，把参考源做为标准将需要校准的仪器调校。这证明了，信号发生器的应用领域十分的广泛。
系统结构的简图如下所示，可从中看出波形发生器的大体运作流程。
基于AD9850的信号发生器设计_毕业设计 推荐
基于AD9850的信号发生器设计摘要介绍ADI 公司出品的AD9850 芯片,给出芯片的引脚图和功能。
并以单片机AT89S52 为控制核心设计了一个串行控制方式的正弦信号发生器的可行性方案,给出了单片机AT89S52 与AD9850 连接电路图和调试通过的源程序以供参考。
直接数字合成（DDS）是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快等优点，在雷达及通讯等领域有着广泛的应用前景。
系统采用AD9850为频率合成器，以单片机为进程控制和任务调度的核心，设计了一个信号发生器。
实现了输出频率在10Hz~1MHz范围可调，输出信号频率稳定度优于10-3的正弦波、方波和三角波信号。
正弦波信号的电压峰峰值V opp能在0~5V范围内步进调节，步进间隔达0.1v,所有输出信号无明显失真，且带负载能力强。
该电路设计方案正确可行,频率容易控制,操作简单灵活,且具有广阔的应用前景。
关键词：信号发生器；直接数字频率合成；AD9850芯片；AT89S52单片机AbstractOn the basis of direct digital synthesis(DDS)principle, a signal generator was designed , using AT89S52 single chip machine as control device and adopting AD9850 type DDS device .Hardware design parameters were given .The system can output sine wave ,square wave with wide frequency stability and good waveform .The signal generator has stronger market competitiveness , with wide development prospect ,in frequency modulation technology and radio communication technology fields.Key words: signal generator ；direct digital synthsis；AD9850；AT89S52目录第一章绪论 (1)1.1背景 (1)1.2问题的提出 (2)1.3论证方案 (2)1.4总体设计框图 (3)第二章DDS技术产生信号的基本原理 (5)2.1DDS简介 (5)2.2频率预置与调节电路 (5)2.3累加器 (6)2.4控制相位的加法器 (6)2.5控制波形的加法器 (6)2.6波形存储器 (6)2.7D/A转换器 (7)2.8低通滤波器 (7)2.9数字波形合成的理论分析 (8)第三章芯片的简介 (9)3.1AD9850结构与性能 (9)3.2AD9850的控制字与控制时序 (11)3.3 AT89S52结构与性能 (12)3.4 24C02结构与性能 (15)3.5MAX232的结构与性能 (16)3.6RT1602结构与性能 (17)第四章主要硬件的总体设计 (19)4.1AD9850与单片机的接口电路 (19)4.2 LCD与单片机的连接 (20)第五章软件部分设计 (21)第六章用到的数学原理 (24)6.1数学原理 (24)6.2算法比较和选择 (26)6.2.1采样回放法 (26)6.2.2查表法 (27)6.2.3泰勒级数展开法 (27)6.2.4数字正弦振荡器法 (27)6.2.5递推数列法 (28)第七章电路原理图的绘制 (31)7.1一般步骤 (31)7.2原理图的绘制 (31)结束语 (32)致谢.................................................................................. 错误！未定义书签。
DDS基于AD9850的波形发生器设计
测控电路设计专业：测控技术与仪器班级：姓名：学号：基于DDS技术的任意波形发生器的设计1．设计思路信号发生器广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。
是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。
本设计研究的信号发生器的基本思路是：基于DDS芯片AD9850基础的任意波形发生器。
系统是基于AD9850芯片产生的波形。
它是由相位累加器、正弦查询表、D/A转换器组成的集成芯片。
其中相位累加器的位数N=32位，寻址RAM 用14位，舍去18位，采用高速10位数模转换，DDS的时钟频率为125MHz，输出信号频率分辨率可达0.0291Hz；系统的微处理器采用8051，外围电路主要是接口电路、调幅电路、滤波电路和积分电路的设计。
同时还包括键盘接口。
系统的软件主要是启动和初始化8051，然后处理键盘输入的频率控制字和相位控制字，并将其转换为32位的二进制数的控制字，最后并行递交给AD9850并启动AD9850，让它实现从正弦查询表中取数产生波形再输出。
2.方案设计2.1 DDS的基本原理1971年，美国学者J. Tierncy, C. M. Rader和B. Gold提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理。
限于当时的技术和器件水平，它的性能指标尚不能与已有的技术相比，故未受到重视。
近20年间，随着技术和器件水平的提高，一种新的频率合成技术——直接数字合成频率合成（DDS）得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的佼佼者。
DDS基本原理图如图1所示，DDS由相位累加器，只读存储器，数模转换器DAC及低通滤波器组成。
以合成正弦波为例，幅值表ROM中存有正弦波的幅值码，相位累加器在时钟f c的触发下，对频率控制字K进行累加，相位累加器输出的相位序列（即相码）作为地址去寻址ROM，得到一系列离散的幅度编码（即幅码）。
基于AD9850的信号发生器的设计_毕业设计论文 精品
摘要本设计使用51单片机对DDS芯片进行控制，利用DDS造波的方法产生需要的正弦信号，用户可以根据需要对芯片设定一个频率值或相位值，通过单片机传输芯片控制字对芯片输出的频率和相位进行调节，达到用户所需要的信号，本设计采用模块化设计的方法，不同的模块为实现不同的功能而设计，总体由单片机控制协调工作。
利用51单片机控制DDS芯片造波，具有如下优越性：1，造价低廉，51单片机应用广泛，价格低廉，比较容易购买，DDS芯片价格较单片机稍高，但与价格成百上千的成品信号发生器相比，本设计经济优势显著，2，电路简单，本设计利用单片机进行数字化控制，外围元件较少。
3，频率控制准确高效，数字化控制的最大优点即控制准确，分辨率高，响应快。
关键词：DDS 51单片机数字控制目录摘要 (i)目录 (ii)绪论 ............................................................................................................................................. - 1 - 第一章工作原理........................................................................................................................ - 2 -1.1 DDS工作原理............................................................................................................... - 2 - 第二章电路设计........................................................................................................................ - 3 -2.1设计思路........................................................................................................................ - 3 -2.2 元件选型....................................................................................................................... - 3 -2.3 系统总体框图............................................................................................................... - 3 - 第三章元器件介绍.................................................................................................................... - 5 -3.1 STC89C52RC单片机 ................................................................................................... - 5 -3.2 AD9850芯片.............................................................................................................. - 6 -3.3 液晶（LCD1602）介绍............................................................................................... - 7 - 第四章调试................................................................................................................................ - 8 -4.1 硬件调试....................................................................................................................... - 8 -4.2 软件调试..................................................................................................................... - 13 -绪论信号发生器使一种能产生所需要信号的一种仪器。
基于AD9850的信号发生器的设计与实现
基于AD9850的信号发生器的设计与实现直接数字频率合成技术(DDS)是20世纪末迅速发展起来的一种新的频率合成技术，它将先进的数字处理技术与方法引入信号合成领域，表现出优越的性能和突出的特点。
由于DDS 器件采用高速数字电路和高速D／A转换技术，具有频率转换速度快、频率分辨率高、相位噪声低、频率稳定度高等优点，此外，DDS器件很容易实现对信号的全数字式调制。
因此，直接数字频率合成器以其独有的优势成为当今电子设备和系统频率源的首选器件。
本文介绍了ADI公司出品的AD- 9850芯片，以单片机AT89S52为控制核心完成正弦信号发生器的可行性设计方案，并给出了调试通过的源程序以供参考。
1 AD9850芯片性能及管脚功能 AD9850采用了先进的CMOS工艺，支持5 V和3．3 V两种供电电压，在3．3 V供电时功耗仅为155 mW，扩展工业级温度为-40～+80 oC。
支持并行或串行输入控制接口形式，最大支持时钟频率为125MHz，此时输出的频率分辨率达0．029 1 Hz。
采用28脚SSOP表面封装形式，其管脚功能。
AD9850分为可编程序DDS系统、高性能数／模变换器(DAC)和高速比较器三部分，其中可编程DDS系统包含输入寄存器、数据寄存器和高速DDS三部分。
高速DDS包括相位累加器和正弦查找表，其中相位累加器由一个加法器和一个32位相位寄存器组成，相位寄存器的输出与一个5位的外部相位控制字相加后作为正弦查找表的地址。
正弦查找表包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每一个地址对应正弦波中O～360范围的一个相位点。
查找表输出后驱动10 b的DAC转换器，输出两个互补的电流，其幅度可通过外接电阻Rset来调节，输出电流可由Iset=32(1．248 V／Rset)来计算，Rset的典型值为3．9 kΩ。
输出信号经过外部的一个低通滤波器后接到AD9850内部自带的高速比较器，即可产生一个与正弦波同频率且抖动很小的方波。
基于AD9850的多功能信号源设计
基于AD9850的多功能信号源设计摘要：AD9850以芯片为多功能信号源频率合成核心，以单片机(89C52)为控制和数据处理核心，实现了正弦波、方波及AM、FM、ASK、FSK、PSK 等调制波形的产生和输出。
结合键盘和显示部分，实现了任意频率值的选择和显示，构成了一个完整实用的信号发生器。
该信号发生器可在10 Hz～40 MHz范围内实现任意频率的输出，步进值和输出幅值可调。
经过对系统的最终测试与实验数据分析表明，该系统具有稳定性好、精度高、且范围宽等优点。
直接数字合成技术(Direct Digital Synthesizer，DDS)是由一个参考频率源产生多种频率的技术，其采用数字信号控制的相位增量，具有频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可编程、全数字化易于集成等优点。
因此，得到了广泛的应用。
本文提出了以直接频率合成芯片AD9850为核心的多功能信号源的设计方案，给出了实现多种信号生成的具体方法。
1 直接数字频率合成原理及构成AD9850是美国AD公司推出的高集成度频率合成器，内含可编程DDS系统和高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成。
可编程DDS系统的核心是相位累加器，其由一个加法器和一个N 位相位寄存器组成。
每来一个时钟脉冲，加法器将频率控制数据与累加寄存器输出的累加相位数据相加，将相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端，累加寄存器将加法器在上一个时钟作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端，以使加法器在下一个时钟的作用下继续与频率控制数据相加。
这样，相位累加器在参考时钟的作用下进行线性相位累加，当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出，完成一个周期性的动作，这个周期就是DDS合成信号的一个频率周期，累加器的溢出频率就是输出的信号频率。
相位寄存器的输出与相位控制字相加后，可输入到正弦查询表地址上。
正弦查询表包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每个地址对应正弦波中0°～360°范围的一个相位点。
基于AD9850的跳频信号发生器设计
基于AD9850的跳频信号发生器设计
李树刚;郭春燕;李学广
【期刊名称】《山西电子技术》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】在分析了DDS基本原理以及AD9850工作模式的基础上,介绍了采用AT89C51单片机与AD9850芯片作为核心器件的跳频信号发生器的设计方案.该方案电路结构简单,抗干扰性好,具有广泛的应用前景.
【总页数】3页(P63-65)
【作者】李树刚;郭春燕;李学广
【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.72
【相关文献】
1.基于AD9850构成的DDS正弦波信号发生器设计与实现 [J], 黄汉平;邱波
2.基于AD9850的函数信号发生器的设计 [J], 于军
3.基于AD9850的DDS信号发生器系统设计与实现 [J], 林万荣
4.基于AD9850的脉冲信号发生器的研究与设计 [J], 金巳婷;吕闪;罗魏魏;牛娃
5.基于AD9850的多波形发生器仿真与设计 [J], 成志婕; 王建青; 祝锡晶; 刘昱辰; 王耀宇
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Ｏ 引言
跳频通信技术 因其优 良的抗干扰性能和多址组网性能 ， 在军事通信中得到 了广 泛的应用 。跳频通信 系统 的抗 干扰 能力取决 于系统的频率 跳变速度 。较 高的跳频 速率及 较短 的稳定 时间可以有效地抑制干源自并 高速 的进行数据传输 ， 因
Ｄ Ｓ的频率 分辨率 为 ： Ｄ
厂。 ／Ｎ ＝ ２
（） ２
２ Ｄ） Ｉ ｓ芯片 Ａ ９５ Ｄ ８ ０的概 述
２ １ Ａ ９５ ． Ｄ ８ Ｏ的工作原理
Ａ ８ ０ Ａ 公司采用 先进 的 Ｄ Ｓ技 术 ， １ ９ Ｄ９５ 是 ＤＩ Ｄ 于 ９ ６年 推 出的 高集 成 度 Ｄ Ｓ频 率 合 成 器 。ＡＤ ８ ０采 用 先 进 的 Ｄ ９５ Ｃ Ｓ工艺 ， ３ ３ ＭＯ 在 ．Ｖ供 电时 ， 功耗仅 为 １ ５ ， ５ ｍｗ 扩展工业级 温度范围为 一４ ℃ ～ ＋８ ℃ ， 封装 是 ２ ０ ５ 其 ８引脚 的 Ｓ ０ Ｓ Ｐ表 面封装 。Ａ ８ ０ 口控 制简单 ， 以用 ８位并 行 口或 串行 Ｄ９５ 接 可 口直接输 入频 率 、 位 等控 制 数据 。３ 相 ２位频 率 控 制字 ， 在 １５ ｚ ２ ＭＨ 时钟下 ， 出频率分辨率达 ０ ０ ９ Ｈｚ 输 ．２ １ 。
频率 控制字 Ｗ 的关 系为 ：
ｆ ＝ ×Ｗ ／Ｎ ｏ ２ （） １
器 ， 由一个 加法器和一个 Ｎ位相位 寄存器构 成 ， 每个 时 它 在 钟脉 冲输入时 ， 相位寄存器 的值 就增 加一个步长的相位增量
值 Ｍ， 其输出与相位 控制 字相 加后 作为 正 弦查找 表 的查 找
收稿 日期 ：０ ６ ８ ８ 第一作 者 ２０ —０ —１
Ａ ８ ０可产生一个频谱纯净 、 Ｄ９５ 频率 和相位都 可编 程控 制 的 模拟正弦波输 出。此正 弦波可直 接用 作频率信 号 源或转 换
图 １ ＤＤ Ｓ原 理 框 图
成方 波用 作时钟输 出。可编程 Ｄ Ｓ系统 的核 心是相位 累加 Ｄ
ＤＳ Ｄ 的输出频率 厂、 ０参考时钟 、 相位累加器长度 Ｎ及
得到所需信号 的波形 。
颓 率 、丰 位和 控制数据写入 日
图２ ＡＤ ８ ０功能框图 ９５
Ａ ８ ０的功能框图如 图 ２ 示 ， 内部 包括 可编 程高 Ｄ９５ 所 它 速 Ｄ Ｓ系统 、 Ｄ 高性 能 Ｄ Ｃ及 高速 比较 器 ， Ａ 能实 现全 数 字编
程控 制 的频 率 合 成 器 和 时 钟 发 生 器。接 上 精 密 时钟 源 ，
制等多种优点 ， 跳频 系统 中得 到了广泛 的应用 。本文采用 在 单片机 Ａ ８ Ｃ １ Ｄ Ｓ芯片 Ａ ９ ５ Ｔ ９５ 和 Ｄ Ｄ ８ ０组成的跳频信号发生 器为跳频系统提供了快速跳变频率 的跳频信号。
ｌ Ｄ Ｓ的基 本原 理与 结构 Ｄ
ＤＳ Ｄ 是从相位 概念 出发 进行 频率台 成 的 ， 以参考 频 它
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山西 电 子技术 ２０ ０ ７年 第 １期
通 信 技 术
基 于 ＡＤ ８ ０的跳 频 信 号 发 生 器 设 计 ９５
李树 刚 郭春燕 李学广
（ 尔滨 工程 大学信 息与通信 工程 学 院 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １００ ） ５０ １
允许相位按增量 １０ ，０ ，５ ，２ ５ ， １２ 。 动或 以这些 ８ 。９ ４ 。２ ． 。１ ．５移
摘 要： 在分析 了 Ｄ Ｓ基本 原理以及 Ａ ９ ５ Ｄ Ｄ ８ ０工作模 式的基础 上 ， 介绍 了采 用 Ａ ８ Ｃ １单片机与 ＡＤ ８ ０芯 Ｔ ９５ ９５
片作为核心器件的跳 频信号发生器的设计方案。该方案 电路结构简单 ， 抗干扰性好 ， 具有广泛的应用前景。 关键 词 ： Ｄ ； Ｄ ８ ０ 单片机 ； 频 Ｄ ＳＡ ９５ ； 跳 中图分 类号 ： Ｎ １ ．２ Ｔ ９ １７ 文献标识码 ： Ａ
＋Ｖ ＣＮＤ
此， 快速跳频 频率合成器的设计就成为跳频 系统 的关键 问题
之一。直接数字频率合成 （ Ｉ ） 术是 近年来 发展 起来 的 Ｄ） 技 ｓ
一
种频率合成方 法 ， 具有相位变换连续 、 频率转换速度快 、 频
率分辨率高 、 噪声低 、 相位 频率稳 定度 高、 集成度 高 、 易于控
查 找表 、 寄存器 、 ／ Ｄ Ａ转换 器和低通滤 波器组成 。基 本工作 原 理是 ： 在频率控制字 的控制下 ， 每一个 参考 时钟 到来 时 ， 相
位 累加 器的输 出就增 加一个步长的相位增量值 ， 相位增量 的 大小 随频率 控制字的不同而不同 ； 累加器的输出值作为 相位
正弦查找表 的地址 ， 对存 储器寻址 ， 相对 应 的是 所需正 弦波 的幅值 ； ／ Ｄ Ａ转换器把数字量转换 为模拟量； 经低通滤波后 ，
李树 刚 男 ３ ２岁 硕士研 究生
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山
西
电
子
技
Ｄ 盯 术 叫
Ａ Ｋ
２０ ０ ７年
地址 。正 弦查找表包含一个 正弦波周 期的数字 幅度信 息 ， 查 询表根据输入地址 的相位信 息输 出相应 的幅度信号 ， 然后驱 动 Ｄ Ｃ输 出需要 的模拟量 。 Ａ Ａ ９５ Ｄ ８ ０内部有高速 比较器 ， 到 Ｄ Ｃ滤波输 出端 ， 接 Ａ 就 可直接输 出一个 抖 动很小 的脉 冲序 列 ， 此脉 冲输 出可 用作 ＡＤ Ｃ器件 的采样时钟。Ａ ９ ５ Ｄ ８ ０用 ５位 数据字节控 制相位 ，
率源 （ 系统参考时钟） 对相位进行可控等 间隔抽样 ， 给出相应 的幅值 ， 然后由这些周期性的离散幅值经过平 滑滤波 形成 所
Ｄ Ｃ复位 Ａ 模拟 输出
模拟输 入
Ｃ ＯＣＫ ＯＵＴ Ｌ Ｃ Ｄ ＣＫ ｌ
需频率波形 的信号 ， 其理论依 据是奈奎斯特采样定理 。 ＤＳ Ｄ 的原理方框如 图 １ 所示 ， 主要 由相 位累加器 、 弦 正