基于SLH89F5162的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

b.工作時(shí)鐘頻率為50MHz，頻率精確性能被控制到十億分之一，產(chǎn)生正弦波可達(dá)25MHz，足夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)且價(jià)格遠(yuǎn)低于高頻DDS芯片，提高性價(jià)比。

c.AD9834為用戶提供了多種輸出波形。正弦只讀存儲(chǔ)器(SIN ROM)可以被旁路，因此，可以從DAC輸出線性的向上或者向下斜坡電壓。而這一點(diǎn)在多數(shù)DDS芯片上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

d.芯片具有頻率調(diào)制(FSK調(diào)制)和相位調(diào)制(PSK調(diào)制)性能。芯片有2個(gè)28位頻率寄存器和2個(gè)12位相位寄存器，可以通過(guò)外部引腳或控制字來(lái)控制或切換，且切換時(shí)只需8～9個(gè)時(shí)鐘周期即可達(dá)到穩(wěn)定。此功能使前半周期及后半周期有不同的長(zhǎng)度且能夠完美的銜接。

e.芯片有一復(fù)位引腳(RESET)，置1時(shí)寫(xiě)入頻率和相位控制字，清0時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生輸出波形。且RESET不能對(duì)相位、頻率或控制寄存器復(fù)位，即RESET時(shí)不會(huì)改變已設(shè)定的信息。此功能可以做到幾片AD9834保持相同相位工作。

f.此外，此芯片還具有一些其他功能，如具有低功耗模式以及能用片內(nèi)比較器產(chǎn)生方波等，由于這些功能在此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中并不重要，在此不再贅述。

圖2.1 AD9834功能框圖

根據(jù)以上所述的AD9834芯片所具有的功能，本設(shè)計(jì)將此定為波形發(fā)生方案，通過(guò)單片機(jī)SLH89F5162產(chǎn)生的切換AD9834頻率寄存器的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)不同占空比的正弦波、三角波，方波波形。

2、 硬件設(shè)計(jì)原理

硬件原理框圖如圖3.1所示。選擇單片機(jī)SLH89F5162作為主控芯片，及AD9834作為DDS的信號(hào)輸出模塊，可以輸出正弦波，三角波，方波。輸出頻率范圍是1-25MHz 。用1602液晶進(jìn)行輔助顯示，4*4的按鍵進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入模塊。利用矩陣鍵盤(pán)輸入要產(chǎn)生的頻率值，單片機(jī)SLH89F5162計(jì)算出控制寄存器的值，頻率寄存器0，相位寄存器0，頻率寄存器1，相位寄存器1，發(fā)送到AD9834相應(yīng)寄存器，DDS的分頻原理產(chǎn)生正弦波，以及三角波，利用內(nèi)部存在的比較器產(chǎn)生方波。

3、 軟件設(shè)計(jì)原理

a.最高頻率計(jì)算

(1)

對(duì)于AD9834其頻率范圍由式(1)和式(2)決定：

(2)

故其可實(shí)現(xiàn)的最高頻率即為

，在本設(shè)計(jì)中即為25MHz。

b、最低頻率計(jì)算

對(duì)于AD9834其頻率范圍由式(1)和式(2)決定

故其可實(shí)現(xiàn)的最低頻率即為

，在本設(shè)計(jì)中即為0.0001863Hz。

三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)框圖

1、硬件設(shè)計(jì)框圖

圖3.1 硬件原理框圖

2、軟件設(shè)計(jì)框圖

四、測(cè)試結(jié)果

項(xiàng)目達(dá)到的關(guān)鍵硬件指標(biāo)。

通過(guò)測(cè)試，這個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)波形發(fā)生，產(chǎn)生了正弦波，三角波，方波。但受到單片機(jī)計(jì)算寄存器值的精度限制和DDS本身存在的分辨率的限制，以上產(chǎn)生的頻率有一定誤差。

附錄：

注意事項(xiàng)：

1.用深聯(lián)華單片機(jī)脫機(jī)下載時(shí)，不要焊接1602液晶顯示器對(duì)比度可以調(diào)節(jié)的可變電阻R1(在此非常感謝@冰封世紀(jì)，在他一步步指導(dǎo)下，我下載成功的。分析其原因是脫機(jī)下載時(shí)，編程器提供的VCC電流有限，被可變電阻分流后，就會(huì)造成編程器，藍(lán)燈亮一下，紅燈接著常亮的狀態(tài)。)

2.原理圖中C2和C10不要接0.1uF，看你輸出頻率值，否則有可能全部濾去你輸出的頻率值，可以不接。

3.原理圖中，R3和R10一定要全部都要焊接上。剛開(kāi)始調(diào)試板子時(shí)，因?yàn)樽约合氘?dāng)然，想省些事，就沒(méi)有焊接反向輸出端的R3，因?yàn)樽约合胱屗宦份敵鼍涂梢粤?，但是事?shí)往往與自己想法相反，最后一直沒(méi)輸出，調(diào)了兩天，剛開(kāi)始一直以為程序有錯(cuò)，到最后焊接上反向輸出端的R3后，就直接顯示很好的正弦信號(hào)(自己都快哭了)。在ADI官網(wǎng)上也沒(méi)找到原因，我又不是差分輸出，怎么會(huì)有這種情況，問(wèn)一個(gè)專家，他們也無(wú)法解釋。

4.程序中不包括ad5620，因?yàn)樽约涸贏DI官網(wǎng)上申請(qǐng)的ad5620一直沒(méi)有到，買(mǎi)一個(gè)片子，既時(shí)間不夠，又比較貴，就沒(méi)有買(mǎi)，所以可以看到視頻中從R5非得線到地。其實(shí)也沒(méi)必要接ad5620，ad5620就是個(gè)調(diào)幅電路，可以提供ad9834輸出幅度，目前的幅度大概3mA*200R=600mV。

5.如果是接7050的50MHz有源晶振作為MCLK，IOUT輸出端，輸出5MHz以上頻率，就不太好，雜散比較嚴(yán)重。如果實(shí)驗(yàn)室有條件的話，可以接不超過(guò)75MHz的高穩(wěn)定晶振，或信號(hào)發(fā)生器，比如8607，氫鐘，銣鐘，銫鐘等等