基于DDS的函数发生器毕业设计论文
基于DDS的幅度调制AM信号发生器设计正式毕业设计
基于DDS的幅度调制AM信号发生器设计摘要信号发生器发展到今天，在电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中，扮演着一个相当重要的角色，有着相当广泛的应用，极大加快了电子测试与设计工作中的效率，在电子技术和信号仿真应用中已发挥了巨大的作用。
本文主要介绍了基于DDS的信号发生器的设计情况。
这是一个以MATLAB为核心来实现信号发生器的系统，该系统具有结构简单灵活，抗干扰能力强、产生频率较高、应用广泛等特点。
为实现基于DDS的数字调制波，提出以调整指数控制字与频率控制字，通过查表得到所需数字序列的思想与方法，MATLAB仿真与样机实验表明该方法是行之有效的。
依据时域和频域卷积定理对信号调制与解调过程进行了分析，并用MATLAB软件的快捷、方便、准确的特点对其过程进行仿真，得到了比较满意的结果。
将其仿真的过程应用与理论和实验过程中，这样常有利于激发学生的学习兴趣和全面推进素质教育、创新教育。
通过软件调试后，所要求的各种波形都能按要求实现。
由于设计的时间短等原因，本次设计只是原理性的设计，要达到实用，还有许多的工作要做。
由于经验不足，在设计中还有许多不足之处，需要进一步改进。
关键词：DSP Builder，FPGA, D/A转换器，信号发生器,调幅THE DESIGN OF THE AM SIGNAL GENERATORBASED ON DDS The Amplitude ModulationABSTRACTThe development of the signal generator today, plays a very important role in the electronic testing, design, simulation, and communications projects. It widely spread the application, speed up the electronic test; also it plays a huge role in the electronic technology and the application of the signal simulation. This article mainly introduced the situation of the design which based on the DDS signal generator. This is a system which based on MATLAB in order to realize the signal generation. This system is simple and flexible, the anti-jamming ability is strong, the frequency is high, and the application is wide.In order to realize the digital modulating wave based on the DDS, we proposed the adjusted indexes control word and the frequency control word, through the table look-up we can find the thought and the method of the digital sequence. The MATLAB simulation and the prototypical experiment indicated this method is effective. Through the analysis which based on the time domain and the frequency range convolution theorem of the signal modulation, and the simulation on MATLAB software which is convenient and accurate, we can get a quite satisfactory result. The process of the simulation and the experiment of the theory can commonly stimulate the student's studying interest and the comprehensive advancement for all-around development, the innovation education.After the debugging of the software, all kinds of profile can realize according to the request. Because of the short time and some other reasons, this design is only the principle, we still have many work need to do in order to achieve the practical use. In other words, Because of shortage experience, there ismany deficiencies in the design, It also needs some further improve.KEY WORDS：DSP Builder, FPGA, D / A Converter, Signal Generator, AM目录前言无线电技术进行信息传输在现代电子应用中占有及其重要的地位，无线电通信、电视、雷达、遥控遥测等，都是利用无线电技术传输各种不同信息的方式，在这些信息的传递过程中，都要用到调制技术，所谓调制是在传送信号的以方将所要传送的信号“附加”在高频振荡器上，再由发送装置进行传送。
基于单片机的DDS信号发生器设计毕业论文
摘要本文首先介绍了信号发生器的发展以及直接数字频率合成技术(DDS)的现状和发展趋势，然后介绍了DDS的原理结构及其主要构成部分。
再根据系统的要求，比较合理地采用了DDS技术，以单片机AT89S52和AD9850芯片为核心，设计了一种结构简单性能优良的信号发生器。
最后详细分析了该信号发生器的系统结构，软硬件设计和具体电路实现。
信号发生器的硬件部分包括三个模块,分别是单片机主控制模块，DDS模块和信号频率显示模块。
软件部分主要开发基于单片机AT89S52的数据处理和控制程序，以及信号发生器的外部通信程序。
最终完成实验电路板的制作，并通过电路板的调试，实现电路工作正常。
根据系统的最终测试结果可知该信号发生器具有输出信号波形精度高，频带宽等特点。
关键词：信号发生器；DDS；AT98S52；AD9850；频率；ABSTRACTThis article describes the development of the signal generator, the status and development trends of direct digital frequency synthesis (DDS) technology at first, then introduces the principle of DDS structure and its main components. According to system requirements, more rational use of DDS technology, single-chip AT89S52 and AD9850 chip as the core, has designed a simple structure and excellent performance of the signal generator. Finally, there is a detailed analysis of the signal generator system architecture, hardware and software design and specific circuit implementation. The hardware portion of the signal generator consists of three modules, namely, single-chip main control module, DDS module and signal frequency display module. Some of the major software development based on MCU AT89S52 data processing and control procedures, as well as external communication signal generator program. Completing the pilot circuit board production, and through the debug board to realize the circuit is working properly. According to the results of final test, the system shows that the output signal waveform signal generator has high accuracy, bandwidth and other characteristics.Keywords: Signal Generator; DDS; AT98S52; AD9850; Frequency目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................. I I 第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的主要研究目的和意义 (1)第2章 DDS简介 (3)2.1 DDS结构 (3)2.2 频率预置与调节电路 (4)2.3 累加器 (4)2.4 控制相位和控制波形的加法器 (5)2.5 波形存储器 (5)2.6 D/A转换器 (5)2.7 低通滤波器 (6)第3章系统整体设计方案 (7)3.1 系统设计原理 (7)3.2 总体设计框图 (7)第4章系统各模块组成 (8)4.1 单片机控制模块 (8)4.1.1 AT89S52单片机介绍 (8)4.1.2 AT89S52功能特性描述 (8)4.1.3 时钟电路 (11)4.1.4 复位电路 (11)4.2 按键控制模块 (12)4.3 LCD显示模块 (13)4.4 AD9850 与单片机连接模块 (13)4.4.1 AD9850简介 (13)4.4.2 AD9850的控制字与控制时序 (16)4.4.3 单片机与AD9850的接口 (18)第5章软件设计与硬件调试 (20)5.1 程序流程图 (20)5.2 软件测试 (21)5.3 硬件电路制作 (21)5.4 硬件电路调试 (22)第6章结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 原理图 (30)附录2 主程序代码 (31)第1章绪论1.1 课题背景信号发生器[1]，它是一种悠久的测量仪器，最早出现于十九世纪20年代。
基于DDS技术的信号发生器的设计与实现
基于DDS技术的信号发生器的设计与实现DDS（Direct Digital Synthesis）技术是一种基于数字信号处理的频率合成技术，通过数字方式生成正弦波信号。
DDS信号发生器可以用于科学实验、通信系统中的频率合成、音频处理等应用领域。
通过DDS技术，可以实现高精度、稳定性好、频率范围广的信号发生器。
DDS信号发生器的基本原理是：通过一个相位累加器、一个频率累加器和一个波表，来生成一个时域上的正弦波信号，并将其转换为模拟电压信号输出。
相位累加器用来控制波表中的每个周期的采样点，频率累加器用来控制相位累加器的步进。
波表中存储了一个完整的正弦波周期的数值，波表的长度决定了信号发生器的频率分辨率。
DDS信号发生器的主要模块包括：时钟模块、相位累加器、频率累加器、波表和数模转换器。
时钟模块是DDS信号发生器的产生步进信号的时钟源，可以采用稳定的晶振或者时钟信号源。
时钟信号的频率决定了DDS信号发生器的输出信号的频率精度。
相位累加器是DDS信号发生器的核心模块，它接收时钟信号，并根据频率累加器的输入生成一个相位累加信号。
相位累加器可以采用简化的模数累加器，根据时钟信号的周期计算脉冲个数，每当相位累加信号增加一个固定的脉冲数时，波表就输出一个采样点。
频率累加器实时地改变相位累加器的步进，从而改变信号发生器的输出频率。
频率累加器可以通过输入一个控制信号来改变频率累加器的增加或减少的步进大小，从而实现更精细的频率调节。
波表是DDS信号发生器的存储波形数据的模块。
它包含了一个完整的正弦波周期的采样点的数值，波表的长度决定了信号发生器的输出信号的频率分辨率。
波表的数据可以事先存储在ROM中，也可以动态生成。
数模转换器将生成的波形数据转换为模拟电压信号输出。
数模转换器的位宽决定了输出信号的精度，位宽越大，精度越高。
除了上述基本模块，DDS信号发生器还可以添加比较器、滤波器等模块，以实现输出电平调节、滤波等功能。
毕业设计(论文)-基于DDS芯片AD9951的信号发生器
基于DDS芯片AD9951的精密信号发生器设计摘要直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS）是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法。
而AD9951是美国模拟器件公司（ADI）最新推出的高集成度DDS芯片。
本设计采用该芯片，以AT89S52单片机为控制，采用AT24C02来存储重要的系统数据，由1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器，并加上一个小键盘构成了精密信号发生器。
要求其输出频率范围为0～160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小、有掉电数据保持功能。
文中详细介绍了DDS的工作原理以及该信号发生器的软、硬件设计方案，并给出了具体的程序设计。
指标关键词：直接数字频率合成（DDS）、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS）是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法，广泛应用于通讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。
而AD9951是美国模拟器件公司（ADI）最新推出的高品质、高集成度DDS芯片。
本设计采用该DDS芯片作为核心元件，以AT89S52单片机为主控器件、并辅以AT24C02存储重要的系统数据、1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器，构成了一种精密的DDS信号发生器。
文中详细介绍了DDS的工作原理以及该精密信号发生器的软、硬件设计方法，并给出了具体的程序设计方案。
设计出的信号发生器，输出频率范围为0～160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小。
关键词：直接数字频率合成（DDS）、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字该芯片能以早期DDS 1/10的功耗提供速度高达400 MHz 的内部时钟，而合成频率高达160 MHz。
基于DDS信号发生器毕业设计论文
目录绪论 (1)1 系统设计 (1)1.1方案论证 (2)1.1.1 信号模块 (2)1.1.2 控制模块 (3)1.1.3 显示模块 (4)1.1.4 键盘输入模块 (4)1.1.5 系统各模块的最终方案 (4)1．2理论分析与计算 (5)1.2.1 频率精度计算 (5)1.2.2 DDS的理论分析 (5)1.2.3 DDS的参数计算 (6)2 硬件系统设计 (7)2．1硬件元器件的选用 (7)2.1.1 C8051F020控制芯片简介 (7)2.1.2 AD9954简介 (9)2．2单元硬件电路设计 (13)2.2.1 矩阵(4×4)键盘电路 (13)2.2.2 电源电路 (14)2.2.3 电压调幅电路 (14)2.2.4 方波电路 (14)2.2.5 三角波电路 (15)3 软件系统设计 (16)3.1程序流程图 (16)4 系统测试 (19)4.1仿真测试 (19)4.2指标测试 (19)4.3测试方法 (20)5 结束语 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录一对AD9954编程的主要源程序清单 (25)附录二LCD显示子程序 (35)摘要：随着数字集成电路、微电子技术和EDA技术的深入研究，DDS技术以其有别于其它频率合成技术的优越性能和特点，成为现代频率合成技术中的佼佼者。
根据题目要求，我们以单片机C8051F020芯片和AD9954芯片为核心，辅以必要的模拟电路，设计一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波。
该系统主要由控制模块、信号模块、显示模块、键盘输入模块构成。
仅用单片AD9954就实现了直接数字频率合成技术（DDS），产生稳幅正弦波。
输出的正弦波经过比较电路来实现方波的输出，而三角波则是在方波的基础上通过接入积分电路来实现的。
单片机对内部寄存器控制，AD9954就可以产生一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制且稳定性很好的模拟波形，整个系统结构紧凑，电路简单，功能强大，可扩展性强。
基于改进型DDS的函数发生器设计
基于改进型DDS的函数发生器设计倪桑晨【摘要】To facilitate FM,AM and PM of all kinds of complex waveforms,we design this function generator based on STC12 C5A16S2 microcontroller and improved DDS.The design uses AD9850 chip,counter CD4024 and dual-port RAM as the system core and replaces the structure of accumulators addressing in traditional DDS by structure of counter addressing,in which the output of wave data can be realized automatically.System a-chieves the step adjustment of the output waveform frequency and amplitude by the application of AD9850 and DAC cascading control.The problem about phase adjustment and the generation of arbitrary waveform table has been effectively solved by making use of standard wave table in system as well as wave table generate algorithm.Test results show that such system has not only compact structure and simple circuit,but also the advantage of synthesis wave the user defined.%为方便地实现各种复杂波形的调频、调幅和调相功能,基于STC12C5A16S2单片机和改进型DDS设计了函数信号发生器。
一种基于DDS的函数发生器
一种基于DDS的函数发生器周红艳【摘要】Aiming at high integration and low cost requirements at function generator module of integrated test instrument, a digital function generator was designed based on the direct digital frequencysynthesis(DDS) technology. It consisted of three parts-microprocessor systems DDS system, analog channel. Phase accumulator and the ROM stores waveform table in field programmable gate array (FPGA) were designed, to change the wave frequency by load frequency control word, to achieve the digital part of DDS system, and the MCU of W77E58 was microprocessor systems of the function generator. The test results indicate that the design of the function generator can produce sine wave,square wave and triangular wave, and accords with the system requirements on the waveform amplitude, frequency, precision of the indicator.%针对综合测试仪的函数发生器模块的高集成度和低成本的要求,设计了一个通过现场可编程门阵列(FPGA)实现直接数字频率合成(DDS)数字部分的函数发生器.它由微处理器系统、DDS系统、模拟通道3部分组成;在FPGA内部设计了相位累加器和ROM波形存储表,通过加载频率控制字改变波形频率,实现了DDS系统的数字部分,采用W77E58单片机作为函数发生器的微处理系统.测试结果表明,设计的函数发生器输出的正弦波、方波和三角波完全满足项目对波形幅度、频率、精度等指标的要求.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2011(028)001【总页数】4页(P83-86)【关键词】直接数字频率合成;函数发生器;现场可编程门阵列;W77E58【作者】周红艳【作者单位】成都电子机械高等专科学校,机械工程系,四川,成都,611730【正文语种】中文【中图分类】TP346函数发生器是电子工程师、生产线以及教学科研的重要测试设备，可以生成不同频率和幅度的大量信号，用来评估新电路的运行情况，可代替时钟信号，对新产品进行制造测试，其广泛应用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
基于DDS的函数发生器毕业设计论
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业设计题目：基于 DDS的函数发生器学院：工学院姓名：汪翠学号：20081178专业：电子信息工程年级：2008级指导教师：周华茂职称：副教授二零一二年五月摘要一块DDS芯片中主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器三个部分。
频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率控制码；而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内进行相位累加得到一个相位值；正弦计算器则对该相位值计算数字化正弦波幅度（芯片一般通过查表得到）。
DDS芯片输出的一般是数字化的正弦波，因此还需经过高速D/A转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟频率信号。
基于直接数字频率合成 (DDS) 原理，利用 AT89C52 单片机作为控制器件，采用 AD9850型DDS器件设计一个信号发生器。
给出了信号发生器的硬件设计和软件设计参数，该系统可输出正弦波、方波，且频带较宽、频率稳定度高，波形良好。
该信号发生器具有更强的市场竞争力，在跳频技术、无线电通信技术方面具有比较广阔的发展前景。
关键字：信号发生器；直接数字频率合成；AD9850 芯片；AT89C52 单片机。
AbstractA piece of DDS chip mainly includes frequency control registers, high-speed phase accumulators and sine calculator three parts. Frequency control register can serial or parallel way loaded and hosting the user input frequency control code; And phase accumulators according to the frequency control code in each clock cycle for phase accumulate get a phase value; In this phase is sine calculator value calculation digital sine wave amplitude (chip general through the look-up table get). The general is DDS chip output digital sine wave, and so is required to pass through the D/A converter and low-pass filter to get one of the available simulation frequency signal..On the basis of direct digital synthesis (DDS) principle, a signal generator was designed using AT89C52 single chip machine as the control device and adopting AD9850 type DDS device. Hardware and software design parameters were given. The system can output sine wave, square wave with wide frequency band, high frequency stability and good waveform. The signal generator has stronger market competitiveness with wider development prospect in frequency modulation technology and radio communication technology fields.Key words :signal generator; direct digital synthesis; AD9850; AT89C52.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .............................................................................................................................................. I II 1 引言 . (1)1.1 选题背景 (1)1.2 DDS介绍 (2)2 AD9850介绍 (6)2.1 芯片性能 (6)2.2 AD9850 的控制字及控制时序 (7)2.3 管脚定义 (10)2.4 基于AD9850的模块原理图 (10)3 总体设计方案 (11)3.1 系统设计原理 (11)3.2 总体设计框图 (11)4 系统硬件模块的组成 (12)4.1 键盘控制模块 (12)4.2 单片机控制模块 (12)4.2.1 AT89S52的主要性能 (12)4.2.3 时钟电路 (14)4.2.4 复位电路 (15)4.3 LCD显示模块 (16)4.3.1 LCD12864的主要性能 (16)4.3.2 LCD与单片机的联接 (17)4.4 AT9850与单片机的联接 (17)4.5 滤波电路 (18)5 软件设计与调试 (20)5.1 程序流程图 (20)5.2 软件调试 (21)5.3 测试结果 (27)6 总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1 引言1.1 选题背景在电子技术领域中，经常要用一些信号作为测量基准信号或输入信号，也就是所谓的信号源。
毕业设计(论文)-基于DDS的正弦信号发生器的设计
1引言信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
信号发生器又称信号源或振荡器，各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器[7]。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
正弦信号发生器的实现方法通常有以下几种：（1）用分立元件组成的信号发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。
（2）采用传统的直接频率合成法直接合成。
利用混频器、倍频器、分频器和带通滤波器完成对频率的算术运算。
由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂，体积庞大，成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。
（3）采用锁相环间接频率合成 (Phase Lock Loop简称PLL)。
虽然具有工作频率高、宽带、频谱质量好的优点，但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。
另外，由模拟方法合成的正弦波的参数(如幅度、频率和相位等)都很难控制，不易实现[2]。
（4）用专用直接数字合成（Direct Digital Synthesize r简称DDS）芯片的信号发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。
用随机读/写存储器RAM存储所需波形的量化数据，按照不同频率要求，以频率控制字K为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存在存储器内的波形数据，经D/A转换和幅度控制，再滤波即可得所需波形。
基于dds的毕业设计论文
1.3总设计框图
本文的设计框图如下1.1所示：DDS简介
直接数字频率合成技术是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新技术。它在众多领域中都有着广泛的应用。
、C.M.Radar和B.Gold首次提出了直接数字频率合成（DDS---Direct Digital Synthesis）技术的观点。这是一种从相位概念出发的直接合成所需要波形的频率合成技术。同传统的频率合成技术相比，DDS具有优良的频率分辨率、相位变化连续、相位噪声低的优点，因此也非常重要的发展。
△f：相邻两个输出频率之间的间隔，也称为输出间隔频率，或频率步进值。如参考频率不变时，DDS的频率分辨率由相位累加器的位数N来决定。N的值一般比较大，如32位、48位、64位等。在通信系统中波段内的频率通道应该尽可能多，以满足通信的要求，所以希望△f应尽可能的小。DDS合成器则能够做到很低的频率。
在模拟直接频率合成技术、锁相频率合成技术和DDS合成技术中，输出频率的稳定度主要取决于参考频率的稳定度。
本设计以51单片机及DDS芯片AD9854为核心，采用直接数字合成技术来完成多功能信号发生器的设计。设计中采用DDS合成FSK、BPSK、方波和正弦波信号，最后所测波形基本上达到了任务书的要求。
关键词：DDS技术；AD9854；信号源；单片机
Research andDesign ofMulti-WaveformGeneratorBased on DDS
结论38
参考文献39
致谢40
附录41
基于DDS的多波形发生器的研究与设计
摘要：DDS器件采用了高速数字电路和高速D/A转换技术，具备了频率转换时间短、相对带宽宽、频率分辨率高、相位输出连续以及相位可快速切换等优点，可以实现对信号的全数字式调试。而且，由于DDS是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此用DDS构成高性能频率合成的信号源来取代传统的频率信号源是未来的趋势。
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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业设计题目：基于 DDS的函数发生器学院：工学院姓名：汪翠学号：20081178专业：电子信息工程年级：2008级指导教师：周华茂职称：副教授二零一二年五月摘要一块DDS芯片中主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器三个部分。
频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率控制码；而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内进行相位累加得到一个相位值；正弦计算器则对该相位值计算数字化正弦波幅度（芯片一般通过查表得到）。
DDS芯片输出的一般是数字化的正弦波，因此还需经过高速D/A转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟频率信号。
基于直接数字频率合成 (DDS) 原理，利用 AT89C52 单片机作为控制器件，采用 AD9850型DDS器件设计一个信号发生器。
给出了信号发生器的硬件设计和软件设计参数，该系统可输出正弦波、方波，且频带较宽、频率稳定度高，波形良好。
该信号发生器具有更强的市场竞争力，在跳频技术、无线电通信技术方面具有比较广阔的发展前景。
关键字：信号发生器；直接数字频率合成；AD9850 芯片；AT89C52 单片机。
AbstractA piece of DDS chip mainly includes frequency control registers, high-speed phase accumulators and sine calculator three parts. Frequency control register can serial or parallel way loaded and hosting the user input frequency control code; And phase accumulators according to the frequency control code in each clock cycle for phase accumulate get a phase value; In this phase is sine calculator value calculation digital sine wave amplitude (chip general through the look-up table get). The general is DDS chip output digital sine wave, and so is required to pass through the D/A converter and low-pass filter to get one of the available simulation frequency signal..On the basis of direct digital synthesis (DDS) principle, a signal generator was designed using AT89C52 single chip machine as the control device and adopting AD9850 type DDS device. Hardware and software design parameters were given. The system can output sine wave, square wave with wide frequency band, high frequency stability and good waveform. The signal generator has stronger market competitiveness with wider development prospect in frequency modulation technology and radio communication technology fields.Key words :signal generator; direct digital synthesis; AD9850; AT89C52.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .............................................................................................................................................. I II 1 引言 . (1)1.1 选题背景 (1)1.2 DDS介绍 (2)2 AD9850介绍 (6)2.1 芯片性能 (6)2.2 AD9850 的控制字及控制时序 (7)2.3 管脚定义 (10)2.4 基于AD9850的模块原理图 (10)3 总体设计方案 (11)3.1 系统设计原理 (11)3.2 总体设计框图 (11)4 系统硬件模块的组成 (12)4.1 键盘控制模块 (12)4.2 单片机控制模块 (12)4.2.1 AT89S52的主要性能 (12)4.2.3 时钟电路 (14)4.2.4 复位电路 (15)4.3 LCD显示模块 (16)4.3.1 LCD12864的主要性能 (16)4.3.2 LCD与单片机的联接 (17)4.4 AT9850与单片机的联接 (17)4.5 滤波电路 (18)5 软件设计与调试 (20)5.1 程序流程图 (20)5.2 软件调试 (21)5.3 测试结果 (27)6 总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1 引言1.1 选题背景在电子技术领域中，经常要用一些信号作为测量基准信号或输入信号，也就是所谓的信号源。
信号源有很多种，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、合成信号源等。
作为电子系统必不可少的组成部分的信号源，在很大程度上决定了系统的性能，因而常称之为电子系统的“心脏”。
随着电子技术的发展，对信号源的要求越来越高，要求其输出频率高达微波频段甚至更高，频率范围从零Hz到几GHz频率分辨率达到mHz甚至更小，相应的频点数更多;频率转换时间达到ns级:频谱纯度越来越高。
同时，对频率合成器功耗、体积、重量等也有更高的要求。
而传统的信号源采用振荡器，只能产生少数几种波形，自动化程度较低，且仪器体积大、灵活性与准确度差。
而现在要求信号源能产生波形的种类多、频率高，而且还要体积小、可靠性高、操作灵活、使用方便及可由计算机控制。
所以要实现高性能的信号源，必须在技术手段上有新的突破。
当今高性能的信号源均通过频率合成技术来实现，随着计算机、数字集成电路和微电子技术的发展，频率合成技术有了新的突破,直接数字频率合成技术(Direct Digital Synthesis DDS)，它是将先进的数字信号处理理论与方法引入到信号合成领域的一项新技术，它的出现为进一步提高信号的频率稳定度提供了新的解决方法。
同时，随着微电子技术的迅速发展，尤其是单片机技术的发展，智能仪器也有了新的进展，功能更加完善，性能也更加可靠，智能程度也不断提高直接数字式频率合成技术的出现导致了频率合成领域的一次重大革命。
直接数字频率合成器问世之初，构成DDS元器件的速度的限制和数字化引起的噪声这两个主要缺点阻碍了DDS的发展与实际应用。
近几年超高速数字电路的发展以及对DDS的深入研究，DDS的最高工作频率以及噪声性能已接近并达到锁相频率合成器相当的水平。
随着微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成器得到了飞速的发展，它以有别于其他频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的佼佼者。
具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比。
现已广泛应用于通讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。
信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于电子测量、自动控制和工程设计等领域。
随着电子技术的发展,对信号源频率的稳定度、准确度以及频谱纯度的要求越来越高。
DDS(直接数字合成)技术是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,与传统的模拟式波形产生法相比,它具有相位变换连续、频率转换速度快、分辨率高、稳定度高、相位噪声小、便于集成、易于调整及控制灵活等多种优点。
基于DDS技术的信号发生器是一类新型信号源,它已成为众多电子系统中不可缺少的组成部分。
1.2 DDS介绍1971年，美国J. Tierney等人撰写的A Digital Frequency synthesizer.一文首次提出了一种全新的数字技术，从相位概念发出合成所需波形的一种新原理。
限于当时的技术和器件的限制，它的性能不能与已有的技术相比，故未受到重视。
近一年间，随着微电子技术得到飞速发展，它以有别于其他频率合成方法的性能和优越性特点成为现代频率合成的优秀者。
1、DDS内部结构原理DDS的基本原理是利用采样定量，通过查表法产生波形。
DDS结构有很多种，其基本的电路原理用下图1所示。
相位累加器由N位加法器和N位累加寄存器级联构成。
没一个时钟脉冲fs，加法器将控制字K于累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果送到累加寄存器的数据输入端，以使加法器的下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。
这样，相位累加器在时钟作用下，不断对频率控制字进行相位加累加。
由此可以看出，相位累加器在每一个中输入时，把频率控制字累加一次，相位累加器输出的数据就是合成信号的相位，相位累加器的出频率就是DSS 输出的信号频率，用相位累加器输出的数据作为波形存储器（ROM ）的相位取样地址。
这样就可以把存储在波形存储器内的波形的抽样值可经查表得出，完成相位到幅值的转换。
波形存储器的输出会送到D/A 转换器，D/A 转换器将数字量的波形幅值转换成所需的波形频率的模拟量。
低通滤波器用于滤除不要的取样分量，以便于输出频谱纯净的信号。
DDS 在相对带宽，频率转换时间，相位连续性，正交输出以及集成化等一系列性能指标方面远远超过了传统频率合成技术的水平。
图1 DDS 内部原理框图2、DDS 的数学原理设有一个频率为f 的 余弦信号)(t S ：)2cos()(ft S t π=现在以采样频率c f 对)(t S 进行采样，得到的离散序列为：)2cos()(c n fnT S π= 2,1,0=n 其中c c f T 1=为采样周期。