基于AD9850的信号发生器的设计与实现
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。
1系统设计方案
本文提出的采用DDS作为信号发生核心器件的全数控函数信号发生器设计方案，根据输出信号波形类型可设置、输出信号幅度和频率可数控、输出频率宽等要求，选用了美国A／D公司的AD9850芯片，并通过单片机程序控制和处理AD9850的32位频率控制字，再经放大后加至以数字电位器为核心的数字衰减网络，从而实现了信号幅度、频率、类型以及输出等选项的全数字控制。
该函数信号发生器的结构如图1所示。
本系统主要由单片机、DDS直接频率信号合成器、数字衰减电路、真有效值转换模块、A／D转换模块、数字积分选择电路等部分组成。
2 DDS的基本原理
直接数字频率合成器(Derect Digital Synthesizer)是从相位概念出发直接合成所需波形的一种频率合成技术。
一个直接数字频率合成器通常由相位累加器、加法器、波形存储ROM、D／A转换器和低通滤波器(LPF)组成。
DDS的组成结构如图2所示。
其中，K为频率控制字(也叫相位增量)，P为相位控制字，W为波形控制字，fc为参考时钟频率，N为相位累加器的字长，D为ROM数据位及D／A转换器的字长。
相位累加
器在时钟fc的控制下以步长K累加，输出的N位二进制码与相位控制字P、波形控制字W相加后作为波形ROM的地址来对波形ROM进行寻址，波形ROM输出的D位幅度码S(n)经D／A转换变成阶梯波S(t)后，再经过低通滤波器平滑，就可以得到合成的信号波形。
由于合成的信号波形取决于波形ROM中存放的幅度码，因此，用DDS可以合成任意波形。
3硬件电路设计
3.1 DDS信号产生电路
考虑到DDS具有频率分辨率较高、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，该方案选用美国A／D公司的AD9850芯片，并采用单片机为核心控制器件来对DDS输送频率控制字，从而使DDS输出相应频率和类型的信号，其DDS信号产生电路如图3所示。
单片机与AD9850的接口既可采用并行方式，也可采用串行方式。
为了充分发挥芯片的高速性能和节约单片机资源，本设计选择并行方式将AT89S52的P0口经74HC373锁存器扩展后接至DDS的并行输入控制端(D0～D7)。
AD9850外接120 MHz的有源晶振，产生的正弦信号经低通滤波器(LPF)去掉高频谐波后即可得到波形良好的模拟信号。
这样，将D ／A转换器的输出信号经低通滤波后，接到AD9850内部的高速比较器上，即可直接输出一个抖动很小的方波。
再将方波信号加至积分电路，即可得到三角波信号。
另外，也可通过键盘编辑任意波形的输出信号。
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
RT1602C型LCD液晶显示屏来显示信号的类型、频率大小和正弦波的峰一峰值，图4所示是键盘输入及LCD接口电路图。
同样，考虑到AT89S52单片机的IO引脚资源有限，本系统的键盘输入及LCD输出均通过74HC245连接到AT89S52单片机的P0端口，从而实现端口扩展和复用。
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。
3.4积分电容自动切换控制电路
三角波是常用信号之一，本系统采用RC积分电路将方波信号转换成三角波。
由于信号频率很宽(低频达1 Hz以下，高频达60 MHz以上)，为了完成不同频段的线性积分，需要不同的积分电容(10pF、100pF、1 nF、10nF、100nF、1 μF、10 μF、100μF)。
基于数控和自动切换的需要，本系统采用如图6所示的CD4051八选一电路。
CD4051的八选一控制信号来源于AT89S52的P0～P3接口，
74HC373P也是考虑复用P0端口而设置的。
AD9850输出的方波经积分电路转换为三角波后，经AD811高速运放可提高其负载能力。
4系统软件设计
4.1 主程序
主程序可控制整个系统，包括控制系统的初始化、显示、运算、键盘扫描、频率控制、幅度控制等子程序，其主程序流程如图7所示。
初始化可将系统设定为默认工作状态，然后通过扫描键盘来判断是否有按键按下以确定用户要执行的任务，同时通过判断23H.4、20H.1、
20H.0各功能标志位来确定应完成的功能。
当23H.4=1时，计算频率值系统工作在频率计方式下；当20H.1=1时，检测峰峰值系统将检测输出信号的峰峰值：而当20H.0=1时．则更新LCD显示内容，当执行完后返回键盘扫描程序并以此循环。
各功能标志位均由键盘、峰峰值检测和定时程序等控制，从而实现各种功能。
4.2键盘扫描子程序
键盘扫描子程序如图8所示。
因按键较多。
本系统采用2×8行列式键盘来节约I／O口，并用程序把8根列线全部拉低，再判断2根行线是否有低电平，如果没有，说明没有按键被按下，系统则退出键盘扫描程序，否则，依次拉低列线，然后依次判断行线是否有低电平并判断键号，键号确定后再转到键号相对应的功能程序去执行。
键盘主要方便用户设置频率、幅度、选择工作方式等功能。
4.3 信号频率数字预置子程序
信号频率的数字控制程序流程如图9所示。
该部分程序主要用于将
键盘输入值转换成十六进制数据，然后产生相应的频率控制字并送至DDS芯片，以改变DDS的相位增量，最终输出相应频率信号。
结束语
通过严格的实验测试证明，本系统采用DDS完全可以实现输出信号类型的选择设置、信号频率数字预置、信号幅度数字步进可调等功能，是一种输出信号频率覆盖宽(0.023 Hz～40 MHz)、信号源分辨率高、波形失真小、全数控型函数信号发生器。
具有一定的实用开发价值。
基于AD9850构成的DDS正弦波信号发生器设计与实现
基于AD9850构成的DDS正弦波信号发生器设计与实现作者：黄汉平邱波来源：《电子世界》2013年第04期【摘要】本论文设计开发了基于AD9850构成的DDS正弦波信号发生器的硬件系统，其频率范围为0～30MHz，根据软件设计的总体构想并结合硬件电路，给出了总体以及子模块的流程图，并用C语言编制相应程序。
系统调试和测试结果表明，所设计的系统能够产成正弦波形，信号的频率、相位、幅度的调节精度和抗干扰性等技术性能指标基本达到设计目标。
【关键词】DDS；AD9850；正弦波信号发生1.引言随着数字大规模集成电路技术的发展，采用数字电路的直接数字频率合成技术(DDS)具有频率转换速度快、频率分辨率高、相位可控、频率稳定度高等优点。
频率转换速度快、频率分辨率高的信号源在现代电子通讯、航空航天、自动控制等领域中是必不可少的，因此DDS信号源在上述领域获得广泛的应用。
AD9850是ADI公司生产的低功耗直接数字频率合成技术典型产品之一，AD9850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。
本论文设计的是以直接频率合成（DDS）器件AD9850和MCS-51单片机为核心，配合必要的外围接口器件，在单片机软件控制下，能够产生给定频率和起始相位的附加调制信息的正弦波信号发生器。
2.AD9850的基本工作原理2.1 AD9850的主要性能指标①最大支持时钟频率为125MHz②频率分辨率达到0.029Hz③支持两种供电电压：+3.3V or +5V④低功耗：380mW @ 125MHz(+5V) 155mW @ 110MHz(+3.3V)⑤频率转换时间：10个时钟周期。
比如当fs=125MHz时，频率转换时间为：10×1/(125×106)≈0.1μs。
⑥输出的无杂散动态范围SFDR大于50dB @ 40MHz⑦具有相位可控⑧支持并口和串口输入控制接口⑨频率控制字采用32位二进制码2.2 AD9850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。
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构成的DDS正弦波信号发生器设计与实现
低 、频率 稳 定度 高等 优 点 。本 论文 设计 的 是 以直 接 频 率合 成 （ Ｄ Ｄ Ｓ ）器 件 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 和Ｍ Ｃ Ｓ － ５ １ 单 片机 为核 心 ，配 合 必要 的 外 围接 口器 件 ，在单 片 机软 件控 制下 ，能够产 生 给定 频 率和 起始 相 位的 附加 调制 信 息的正 弦波 信 号
发生 器 。 ２ ． Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 的 基本 工作 原理 ２ ． １ Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 的主 要性 能指 标
其 中 ：ｆ ：输 出信 号频 率 ；△ ｌ ｌ ， ：３ ２ Ｌ Ｋ Ｔ Ｎ ：输入 的参 考时 结 构允 许 产生 频率 值是 参 考时 钟 的一半 的输 位 频 率控 制 字数 值 ；Ｃ 出 ，并 且输 出的频 率能 用数 控方 式 以每秒 产 钟频 率 。 生２ ３ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 个新 频率 的速度 变化 。＾ Ｊ ） ９ ８ ５ ０ 芯 片 ３ ． 系 统硬 件设 计 内 的比较 器构 成能 接 收经 外部 低通 滤波 后 的 ３ ． １系 统总 体设 计 系 统 以单 片机 ８ ０ ５ ｌ 为控 制 核 心 ，通 过 Ｄ Ａ Ｃ 转 换输 出 ，可 以产生 一个低 抖动 的方波输 出的装 置 ， 因此Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 用 作时 钟发 生器 十分 对Ａ Ｄ ９ ８ ０ ５ 内部 的频率控 制 字和相 位 控制 字进
１ ． 引 言
电子 通讯 、航 空航 天 、 自动控 制等 领域 中是 等 ，在 １ ２ ５ Ｍ Ｈ ｚ 参 考 时钟 下 ，Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 经 过 高速 必不 可 少 的 ， 因此 Ｄ Ｄ Ｓ 信 号 源 在 上述 领 域 获 的Ｄ Ｄ Ｓ 核心 芯片能 产生一 个３ ２ 位 频率调整 控制 得广 泛 的应 用 。 字 可使 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 的输 出频 率达 ０ ． ０ ２ ９ １ Ｈ ｚ ；并 能 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 是Ａ Ｄ Ｉ 公司 生产 的低 功耗 直 接数 提 供 了５ ｂ ｉ ｔ ｓ 的相位 控制位 ，它 能使输 出相位 字频 率合 成 技术 典型 产 品之一 ，Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 具有 以１ ８ ０ 。 、９ ０ 。、４ ５ 。、２ ２ ． ５ 。、 １ １ ． ２ ５ 。或 频率 转换 速 度快 、频 率分 辨率 高 、相位 噪 声 是 它们 任 意组 合 的增量 改变 。Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０ 的 电路
基于AD9850的DDS信号发生器系统设计与实现
! 中国有线电视"!"#$ 年第 ## 期
图 36系统总体结构框图
#4!是 两 部 分' 键 盘 和
-%*#5"! 数码管&由键盘输入相应的信号&经过合成 的信号&再通过当前值作为实参作为执行指令* 在指 令作用 下& 通 过 ;,c3!<#"3 的 [# 口 传 输 给 )*19$" 的 )<%环&通过输入程序模块将数据经过 [34" 口传 给相应寄存器&形成设定好的信号* #436输出信号调整电路
C?引言 ##$ **; 技术概述 传统 **; 参考频率源的标准是由累加器+波形存
储器+)*8*)+低通平滑滤波器组成* 在时钟脉冲的 控制下&相位累加器常用在反馈电路上&生成的信号反 馈给比较器&由 )*切换传输过来的电平&在低通滤波 器去除杂 波 后& 筛 选 出 合 适 的 波 形& 得 到 3! 位 的 波
图 #6整体设计框图
来改变控制字 e&其累加相位值作为地址以读取存储 器的值&由 *b)进行转换&然后过滤&得到所需的波形 # 如图 ! 所示$ * 因为 **; 频率带宽允许在很短的过 程完成转换&一般不会超过 3" "P&就是说可以做出分 辨率为 "4""" # &L信号发生器* 另外&为了便于输出 连续频率和振幅&可以通过软件程序进行编程来实现*
**; 基本工作原理利用奈奎斯特定理&将输入的 数据由累加器顺序排好之后&当做是寻址地址&然后取 多组数据&对数据进行采样+组合+分析&而后输出* 由 于高阶谐波无法全部筛选&通过时钟信号驱动 **; 工 作&利用频率控制多个累加器&由 _:c正弦查表合成 所需要的波形* 累加器和 _:c都需要时钟信号提供 驱动指令才可以工作* 将生成的波形和峰值增量的数 字信号相对比&由数模转换和滤掉没有用的杂波&即可 输出模拟波形* 34!6)*19$" 简介
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的嵌入式信号源设计与实现
ｐ ａ ｅ ａｄ ｓｇ ｒ ｐ ｓ ｌ ｆｔ ｅ ｓｎ ｎ ｑ ａ ｅｗａ ｅｏ ｍ ｅ ｅ ａ ｏ ， ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ＤＤＳ ｃ ｉ ｈ ｓ ， ｅ ｉｎ ｐ ｏ ｏ ａ ｏ ｈ ｉｅ ａ ｄ ｓ ｕ ｒ ｖ ｆ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｈ ｐ ＡＤ９ ５ ｎ ｈ ｌ ａｏ —ｐ ｗｅ ｃ ｏ ８ ０ ａ ｄ ｔ ｅ ｕ ｔ ｌｗ ｒ ｏ ｒｍｉ — ｒ
ｇｅ ｒ ｔ ｒｄｅ ｉｎ ｄ ｈａ ｉ ｈ ａ ｃ ａ ｙ， ｄｅ ｆｅ ｕｅ ｙ， ｉ ｐｅ ｔｕ ｔ ｅ， ａ ｙ ｔ ｅ ａ ｄ ｈｉｈ ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｎｅａ ｏ ｓｇ ｅ ｓｈ ｇ ｃ ｕｒｃ ｗｉ ｒｑ ｎｃ ｓｍ ｌ ｓｒ ｃ ｕｒ ｅ ｓ ｏ ｕｓ ｎ ｇ ｅｉ ｉｉ ．Ｔｈ ｔ ｔｓｇ ａ ａ ｔ ｂｅ ａ ｔ ｅ ｏｕ ｐｕ ｉｎ ｌｈ ｓ ｓ ａ ｌ ｆｅ ｕｅ ｃ ｎ ｓｎ ｖｏ ｉｔ ｒｉ ． ｒｑ ｎ ｙ ａ ｄ ｈａ ｏ ｏｂ ｉｕｓｄ ｓｏ ｔｏｎ Ｋｅｙ ｗｏｒ ｓ： ｄ ＤＤ Ｓ； Ｄ９ ０； ＳＰ４３０ ４９； ｉ Ａ ８５ Ｍ Ｆ１ ｓｇｎａ ｎｅ ｏ ｌｇｅ ｔ ｒ
０ 引 言
合成 技术 （ ｒｃ ｇｔｌ ｒｑ ｅ ｃ ｙ ｔ ｅｉ， ＤＳ Ｄｉ ｔ ｉ ｅ ｕ ｎ ｙＳ ｎｈ ｓｓＤ ）是 ｅ Ｄｉ ａ Ｆ
从 相位 概念 出发 直接 合 成 所需 波 形 的 一 种新 的频 率 合 成技 术 。Ｄ ＤＳ技术 具有 相对 带 宽宽 ， 率转 换 时 间短 ， 频
该设计采用直接数字频率合成 （ Ｄ ） 术 ， Ｄ ｓ技 使用
ＤＤ Ｓ芯片 ＡＤ９ ５ ８ ０与 超低 功耗 的 ＭＳ ４ ０ １ ９单 片机 Ｐ３Ｆ ４ 配合 ， 可输 出 精 确 控制 的正 弦 波 和 方 波信 号 。ＡＤ ８ ０ ９ ５
基于AD9850的信号发生器的设计
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........................................................ - 4 -3.1 STC89C52RC单片机................................................ - 4 -3.2 AD9850芯片..................................................... - 5 -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........................................................ - 12 -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的信号发生器设计说明
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Vopp能在0~5V围步进调节，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 (33)第一章绪论1.1背景在电子技术领域中，也就是所谓的信号源号源有很多种，包括正弦波信号源、函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、任意波形发生器、合成的信号源等，经常要用一些信号作为测量基准信号或输入信号。
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多功能信号源的设计与实现
试 需要 。而 Ｄ Ｄ Ｓ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 。
频率更新 及数据 寄 存器 复位
翁 高 速 Ｄ Ｄ ｓ
二 ＝
ｌ
字装入时钟 数 据输入 寄 存 器 ｌ
蕊
１ 位 ×４ ０串行 装 入 ８ 位 ×５ 并 行 装 入
１ Ｄ ＤＳ的工 作原 理
Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０主要 由 Ｄ Ｄ Ｓ系统 、 高性能模数转换 器 （ Ｄ Ａ Ｃ ） 和 高速 比较器三部 分构 成 ， 能 实现 全数 字编 程 控制 的频 率合
出 辙 入 靴 Ｆ ｒ ｅ ｔ ］一ｂ ２ ７
Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ—ｂ ｏ
正弦波信号输 出频率 （ ， ０ ） 、 参考 时钟频率 （ ， ｃ ） 和频
率控 制字（ Ｍ） 之间的转换公式为 ：
，
拟 电源 和数字 电源分开 ， 分别 对数 字部分 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０和模 拟部 分Ａ Ｄ ８ ３ ０供 电。单片机对两 片 Ａ Ｄ Ｏ ８ ５ ０分 时控制 ， 使 用数控 方式对 Ａ Ｄ ９ ８ ５ ０写入 相位 控制字 和频 率控制字 ， 使之输 出所 需要 的相位 和频 率 。再 将输 出 的两 路互 补 电流信号 转换成 电压信号输入 到差 动放大芯片 Ａ Ｄ ８ ３ ０中， 不仅 可以去噪使 波
形分辨率更高 ， 而且 ， 可以对输出波形 的幅值进行调节 ， 使之
更方便应用 。系统组成 框图如图 ２所 示。