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维普资讯 第8卷 第12期 20o6年12月 设计参考 Vo1．8No．12 Dec．20o6 基于单片机和DDS的信号发生器设计 胡鸿豪，李世红，蔡志端，李冰林 (景德镇陶瓷学院机电学院，江西 景德镇 333001) 摘 要：根据教学、科研工作对常用高精度信号发生器的需求，利用单片机和DDS技术完成 了高精度正余弦和方波信号发生器的设计 系统。该系统利用单片机P89C58控制两片DDS芯片 AD9851，通过按键或PC机来实现两路正余弦或方波信号的调频 、调相，并利用LED显示器实 时显示输 出信号的频率。实验证 明，此信号发生器具有良好的频率和相位特性 。 关键词 ：DDS：单片机 ：信号发生器 0 引言 分组成 。 1．1 信号产生和输出部分 高精度 的正余弦和方波信号在科研工作 中使 用较多．但是 目前市场上的波形发生器的价格昂 本文采用了美 国AnalogDevices公司的DDS芯 贵，且使用模拟按钮调频 ，因而无法实现数字调 片AD9851[51。AD9851芯片的最高工作频率为180 频和计算机控制 ，不适合教学科研应用。 MHz，内部除了高速DDSg[，还集成了时钟6倍频 直接频率合成 fDirectDigitalSynthesizer简称 器和一个高速 比较器 ，集成的时钟6倍频器降低 DDS1技术采用的是高速数字电路和高速D／A转换 了外部参考时钟频率。该DDS芯片还利用一个30 技术 ，从相位 出发可直接合成任意波形 。本文利 MHz的晶振，减小了高频辐射 ，提高了系统 的电 用DDS技术和单片机实现了高精度 的正余弦或方 磁兼容能力 。AD9851采用32位频率累加器及10 波信号发生器．并采用按键或PC机串口实现了纯 位高速D／A转换器．在180MHz系统时钟工作下， 数字调频 ，具有较好的频率特性 ，可通过LED显 输 出正弦波 的频率精度为0．04Hz，允许相位 以 示器来实时显示输出正余弦或方波信号的频率。 11．25度为单位进行步进改变 ，并可以用8位并行 接 口或串行接 口输入控制数据 ，数据为40位控制 1 正余弦信号发生器硬件设计 字。此外，AD9851的工作电压也较宽，可达2．7～ 5．25V。 正余弦信号或方波信号发生器的硬件结构框 单片机采用的是PHLIPHS公司 的P89C58t”， 图如图1所示 ，采用单片机P89C58BP来控制两片 它是标准80C51内核的单片机 ；片 内有32KB的 AD公司的DDS芯片AD9851，从而实现可调相位 FLASH：256KB的RAM：00H—FFH，速度可达33 差的正余弦信号器或方波信号。此正余弦信号发 MHz：4个中断优先级 ．比一般 的51单片机多了2 生器主要是 由正余弦信号或方波信号产生的输出 个中断级：4个8位I／O口。 电路 、键盘输入和显示电路 、PC机通信电路三部 根据实际应用需求．使用时可以设计两路正
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