毕业论文(设计) 基于DDS的正弦波信号发生器设计
图2-4 系统硬件连接图
第三章 硬件模块设计
? 3.1正弦信号发生模块
正弦信号产生模块的主要部分是AD9850。
3.1.1 AD9850芯片简介
AD9850 是AD 公司采用先进的DDS 技术于1996 年推出的高集成度DDS频率合成器，它内部包括可编程DDS系统、高性能DAC及高速比较器，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，AD9850 可产生一个频谱纯净、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成方波用作时钟输出。
AD9850引脚图如表3-1：
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毕业论文(设计) 基于DDS的正弦波信号发生器设计 管脚名称 IOA[15:8] IOA[7:0] IOB[15:11] IOB10 IOB9 IOB8 IOB7 IOB6 IOB5 IOB4 IOB3 IOB2 IOB1 IOB0 DAC1 DAC2 X32I X32O VCOIN AGC MICN MICP V2VREF 管脚编号 46~39 34~27 50~54 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 12 12 2 1 70 16 19 21 14 类型 描述 输入输出 IOA[15:8]:双向IO端口 输入输出 IOA[7:0]:通过编程，可设置成唤醒管脚 IOA[6:0]:与ADC输入公用 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输入输出 输出 输出 输入 输出 输入 输入 输入 输入 输出 IOB[15:11]:双向IO端口。IOB10~0除用作普通的IO端口，还可以作为： IOB10：通用异步串行数据发送管脚Tx IOB9：TimerB脉宽调制输出管脚BPWMO IOB8: TimerA脉宽调制输出管脚APWMO IOB7：通用异步串行数据接收管脚Rx IOB6：双向IO端口 IOB5：外部中断源EXT2的反馈管脚 IOB4：外部中断源EXT1的反馈管脚 IOB3：外部中断源EXT2 IOB2：外部中断源EXT1 IOB1：串行接口的数据传送管脚 IOB0：串行接口的时钟信号 DAC1数据输出管脚 DAC2数据输出管脚 32768Hz晶振输入管脚 32768Hz晶振输出管脚 PLL的RC滤波器连接管脚 AGC的控制管脚 麦克风负向输入管脚 麦克风正向输入管脚 电压源2.0V产生5mA的驱动电流，可用作外部ADC 输入线，通道的最高参考输入电压，不可作为电压源使用 麦克风1阶放大器输出管脚，管脚外接电阻决定AGC增益倍数 麦克风2阶放大器输入管脚 ADC 输入线，通道的最高参考输入电压管脚 麦克风电源 AD参考电压（由内部ADC产生） 逻辑电源的正向电压 逻辑电源和IO的参考地 IO端口的正向电压管脚 IO端口的参考地 模拟电路（A/D、D/A和2V稳压源）正向电压 表3-1 SPCE061A引脚功能
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MICOUT OPI VMIC VADREF VDD VSS VDDIO VSSIO AVDD 18 17 25 22 5,69 10,26,71 37,38,56 35,36,48 24 输出 输入 输入 输出 输出 输入 输入 输入 输入 输入 VEXTREF 23 毕业论文(设计) 基于DDS的正弦波信号发生器设计
AD9850芯片管脚功能图如图3-1:
图3-1 AD9850芯片管脚功能图
AD9850组成框图如图3-2：
环环环环环DACLPF环环环 环环环环环环环环环环环∑环环环环环环环环环环环环环环环环环∑环环环环环图3-2 AD9850组成框图
3.1.2 AD9850工作方式介绍
AD9850 的控制字有40 位,其中32 位是频率控制位,5 位是相位控制位,1
位是电源休眠控制位,2 位是工作方式选择控制位。在应用中,工作方式选择位设为00 ,因为01 ,10 ,11 已经预留作为工厂测试用。相位控制位按增量180°,90°,45°,22. 5°,11. 25°或这些组合来调整。频率控制位可通过下式计算得到:
fOUT = ( ×W) / 2 （3-1）
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其中: 要输出的频率值; 为参考时钟频率;W 为相应的十进制频率控制字, 然后转换为十六进制即可。
3.1.3 相位控制字的计算
AD9850中有5 bit用于相位控制。因此，相位控制的精度为360°/25=11.25°，用二进制表示为00001，根据实际需要，设置不同的相位控制字就可以实现精确的相位控制。表3-2给出了相移与相位控制字之间的对应关系。
相移/（°） 相位控制字
0 00000 22.5 00010 45.0 00100 67.5 00110 90.0 01000 112.5 01010 135.0 01100 157.5 01110 180.0 10000 202.5 10010 225.0 10100 247.5 10110 270.0 11000 292.5 11010 315.0 11100 337.5 11110
表3-2 相移与相位控制字之间的关系
AD9850 有串行和并行两种控制命令字写入方式。图3-3是控制字并行输入的时序图。并行输入方式下，在W_CLK的上升沿装入8位数据，并把指针指向下一个输入寄存器，连续5个W_CLK上升沿后，W_CLK的边沿不再起作用，直到复位信号或FQ_UD上升沿把地址指针复位到第一个寄存器。在FQ_UD的上升沿把40位数据从输入寄存器装入到频率/相位数据寄存器(更新DDS输出频率和相位)。串行输入
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