基于单片机控制的接口电路正弦波信号发生器设计方案

基于单片机控制的接口电路正弦波信号发生器设计方案

1.引言

2.AD9850的基本工作原理

2.1AD9850的主要性能指标

②频率分辨率达到0.029Hz

③支持两种供电电压：+3.3Vor+5V

④低功耗：380mW@125MHz（+5V）

⑥输出的无杂散动态范围SFDR大于50dB@40MHz

⑦具有相位可控

⑨频率控制字采用32位二进制码

2.2AD9850引脚说明

AD9850采用了先进的CMOS工艺，采用28脚SSOP表面封装形式，其管脚如图1所示，引脚功能如表1.

2.3AD9850内部结构

AD9850的芯片功能框图如图2所示。

2.4AD9850的工作原理

AD9850内含可编程DDS系统和高速比较器，可实现全数字编程控制的频率合成。

可编程DDS系统由相位累加器和正弦查表组成，其相位累加器由一个加法器和一个N位的相位寄存器组成，N一般为24~32;实质上是一个可变模的计数器，即DDS相位增量的个数在计数器收到每一个时钟脉冲时被存储起来，当计数器溢出时，它就回到初态并使用相位累加器输出到相邻值。频率控制字能设置计数器的模，它决定了相位增量的大小。相位增量在每个时钟到来时便在相位累加器中相加，相位增量越大，则累加器溢出的速度越快，产生的输出频率越高。

3.系统硬件设计

3.1系统总体设计

DDS模块包括核心芯片AD9850和低通滤波器。系统总体框图如图3所示。

3.2AD9850与单片机接口

AD9850与单片机接口电路，需要考虑以下几点：

①AD9850控制字写入方式选择.AD9850控制字的写入方式有串行和并行两种。并行写入方式的优点是数据传输的速度快，能够提升整个系统的处理速度，为了充分发挥芯片的高速性能，应在单片机资源允许的情况下尽可能选择并行方式，所以，本系统采用8051单片机作为控制核心，通过并行写入控制字的方式控制AD9850芯片。如图4所示，AD9850的数据线D0~D7与P1口相连。

②FQUD和WCLK与单片机连接.AD9850的FQUD控制信号和WCLK控制信号与分别与8051单片机的P3.0（10引脚）和P3.1（11引脚）相连，所有的时序关系均可通过软件控制实现。

3.3AD9850应用时需要注意的事项

①AD9850作为时钟发生器使用时，要避免混叠或谐波信号落入有用输出频带内，并减少外部滤波器的要求，必须要使输出频率小于参考时钟频率的33%.

②AD9850参考时钟频率最低为1MHz，低于此频率，系统自动进入电源休眠方式；高于此频率，系统恢复正常。

④印制线路板的顶层应留有带一定间隙的接地面，以便为表面安装器件提供方便。

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