ad9854单片机程序详细说明（ad9854结构框图及电路）

屈育成 2018-05-17 20915

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描述

　　ad9854结构框图

信号发生器

　　如图4-2所示，AD9854内部包括一个具有48位相位累加器、一个可编程时钟倍频器、一个反sinc滤波器、两个12位300MHzDAC，一个高速模拟比较器以及接口逻辑电路。其主要性能特点如下：

　　1.高达300MHz的系统时钟;

　　2.能输出一般调制信号，FSK，BPSK，PSK，CHIRP，AM等：

　　3.100MHz时具有80dB的信噪比：

　　4.内部有4*到20*的可编程时钟倍频器：

　　5.两个48位频率控制字寄存器，能够实现很高的频率分辨率。

　　6.两个14位相位偏置寄存器，提供初始相位设置。

　　7.带有100MHz的8位并行数据传输口或10MHz的串行数据传输口。

　　两款ad9854应用电路

　　电路一：

　　下面给出一种用AD9854开发高精度频率信号发生器的简易方法，开发者只需要熟悉MCS-51单片机编程即可。该系统具有开发周期短，开发成本低的特点，也可以作为探索AD9854功能的一种方法，它的电路原理图见图2。

信号发生器

　　系统主要由DDS芯片AD9854、单片机AT89C51、看门狗定时器X25045和LED显示驱动芯片MAX7219组成。在这个系统中提供了8位七段LED显示器，其中前五位为输出频率值，显示范围为00.000～99.999MHz，后三位为幅度显示位，显示范围为0～999，表示幅值从零幅度到满幅度的变化。

　　电路二：

信号发生器

　　正交信号源选择了DDS芯片AD9854，具体实现电路见下图。对AD9854进行编程控制，使之输出两路幅度相同并且正交的信号，然后对输出信号进行滤波，使得正弦波变得更加平滑，滤波之后再把输出峰值为512mV的信号放大2倍到1.24V。

　　ad9854单片机程序

　　//=====================================================================

　　// AD9854 驱动程序设计

　　//AD9854.c

　　//说明：10MHZ 有源晶振

　　//=====================================================================

　　#include 《reg52.h》

　　#include 《lcd1602.h》

　　#include 《intrins.h》

　　sfr P4 = 0xC0; //1111，1111 端口4

　　sbit KEY1 = P3^5;

　　sbit KEY2 = P3^4;

　　sbit KEY3 = P3^3;

　　sbit KEY4 = P3^2;

　　unsigned char FreqWord［6］; //6个字节频率控制字

　　/*

　　CLK_Set为时钟倍频设置，可设置4~20倍倍频，但最大不能超过300MHZ

　　Freq_mult_unsigned long和Freq_mult_doulle均为2的48次方除以系统时钟，一个为长整形，一个为双精度型

　　*/

　　#define CLK_Set 20

　　const unsigned long Freq_mult_ulong = 1407375;

　　const double Freq_mult_doulle = 1407374.88355328;

　　//**************************修改硬件时要修改的部分********************************

　　#define AD9854_DataBus P2

　　#define AD9854_AdrBus P0

　　sbit AD9854_RST = P3^6; //AD9854复位端口

　　sbit AD9854_UDCLK = P3^7; //AD9854更新时钟

　　sbit AD9854_WR = P4^1; //AD9854写使能，低有效

　　sbit AD9854_RD = P4^2; //AD9854读使能，低有效

　　sbit AD9854_FDATA = P4^3; //AD9854 FSK，PSK控制

　　sbit AD9854_OSK = P4^4; //AD9854 OSK控制端

　　unsigned char flag = 1;

　　unsigned int fc = 1000;

　　unsigned long LFerq = 750;

　　unsigned long HFerq = 1250;

　　void AD9854_WR_Byte（unsigned char addr，unsigned char dat）;

　　void AD9854_Init（void）;

　　void Freq_convert（long Freq）;

　　void AD9854_InitFSK（void）;

　　void AD9854_SetFSK（unsigned long Freq1，unsigned long Freq2）;

　　//void delay （unsigned int us）;

　　void UpDisplay（）

　　{

　　unsigned char disbuf［5］;

　　LCD_Write_String（0， 0， “BaseFerq M”）;

　　LCD_Write_String（0， 1， “Now Ferq M”）;

　　disbuf［0］ = fc / 1000 + ‘0’;

　　disbuf［1］ = ‘。’;

　　disbuf［2］ = fc % 1000 / 100 + ‘0’;

　　disbuf［3］ = fc % 100 / 10 + ‘0’;

　　disbuf［4］ = fc % 10 + ‘0’;

　　disbuf［5］ = 0;

　　LCD_Write_String（9， 0， disbuf）;

　　disbuf［0］ = HFerq / 1000 + ‘0’;

　　disbuf［1］ = ‘。’;

　　disbuf［2］ = HFerq % 1000 / 100 + ‘0’;

　　disbuf［3］ = HFerq % 100 / 10 + ‘0’;

　　disbuf［4］ = HFerq % 10 + ‘0’;

　　disbuf［5］ = 0;

　　LCD_Write_String（9， 1， disbuf）;

　　}

　　void DownDisplay（）

　　{

　　unsigned char disbuf［5］;

　　LCD_Write_String（0， 0， “BaseFerq M”）;

　　LCD_Write_String（0， 1， “Now Ferq M”）;

　　disbuf［0］ = fc / 1000 + ‘0’;

　　disbuf［1］ = ‘。’;

　　disbuf［2］ = fc % 1000 / 100 + ‘0’;

　　disbuf［3］ = fc % 100 / 10 + ‘0’;

　　disbuf［4］ = fc % 10 + ‘0’;

　　disbuf［5］ = 0;

　　LCD_Write_String（9， 0， disbuf）;

　　disbuf［0］ = LFerq / 1000 + ‘0’;

　　disbuf［1］ = ‘。’;

　　disbuf［2］ = LFerq % 1000 / 100 + ‘0’;

　　disbuf［3］ = LFerq % 100 / 10 + ‘0’;

　　disbuf［4］ = LFerq % 10 + ‘0’;

　　disbuf［5］ = 0;

　　LCD_Write_String（9， 1， disbuf）;

　　}

　　void AD9854_SetSine（unsigned long Freq，unsigned int Shape）

　　{

　　unsigned char count;

　　unsigned char Adress;

　　Adress = 0x04; //选择频率控制字地址的初值

　　Freq_convert（Freq）; //频率转换

　　for（count=6;count》0;） //写入6字节的频率控制字

　　{

　　AD9854_WR_Byte（Adress++，FreqWord［--count］）;

　　}

　　AD9854_WR_Byte（0x21，Shape》》8）; //设置I通道幅度

　　AD9854_WR_Byte（0x22，（unsigned char）（Shape&0xff））;

　　AD9854_WR_Byte（0x23，Shape》》8）; //设置Q通道幅度

　　AD9854_WR_Byte（0x24，（unsigned char）（Shape&0xff））;

　　AD9854_UDCLK=1; //更新AD9854输出

　　AD9854_UDCLK=0;

　　}

　　void main（）

　　{

　　LCD_Init（）;

　　LCD_Clear（）;

　　/*LCD_Write_String（0，0，“BaseFerq 0.875 M”）;

　　LCD_Write_String（0，1，“Now Ferq 1.125 M”）;*/

　　UpDisplay（）;

　　AD9854_Init（）;

　　AD9854_SetSine（HFerq * 1000，4000）;

　　// AD9854_SetSine（1000000，4000）;

　　// while（1）;

　　// AD9854_InitFSK（）;

　　//

　　// AD9854_SetFSK（HFerq * 1000， LFerq * 1000）;

　　// AD9854_SetFSK（1000000，1000000）;

　　// AD9854_FDATA = 1;

　　// while（1）;

　　while（1）

　　{

　　if（！KEY1）

　　{

　　if （flag == 1）

　　{

　　AD9854_SetSine（0，0）;

　　//AD9854_InitFSK（）;

　　flag = 0;

　　}

　　else

　　{

　　// AD9854_InitFSK（）;

　　// AD9854_SetFSK（HFerq * 1000， LFerq * 1000）;

　　AD9854_SetSine（HFerq * 1000，4000）;

　　flag = 1;

　　}

　　while （！KEY1）;

　　}

　　if （flag == 1）

　　{

　　if （！KEY2）

　　{

　　AD9854_SetSine（0，0）;

　　fc += 100;

　　if （fc == 7900） fc = 7800;

　　LFerq = fc * 3 / 4;

　　HFerq = fc * 5 / 4;

　　UpDisplay（）;

　　AD9854_SetSine（HFerq * 1000，4000）;

　　// AD9854_InitFSK（）;

　　// AD9854_SetFSK（HFerq * 1000， LFerq * 1000）;

　　while （！KEY2）;

　　}

　　if （！KEY3）

　　{

　　AD9854_SetSine（0，0）;

　　fc -= 100;

　　if （fc == 300） fc = 400;

　　LFerq = fc * 3 / 4;

　　HFerq = fc * 5 / 4;

　　UpDisplay（）;

　　AD9854_SetSine（HFerq * 1000，4000）;

　　// AD9854_InitFSK（）;

　　// AD9854_SetFSK（HFerq * 1000， LFerq * 1000）;

　　while （！KEY3）;

　　}

　　if （！KEY4）

　　{

　　//AD9854_FDATA = 1;

　　AD9854_SetSine（LFerq * 1000，4000）;

　　DownDisplay（）;

　　while （！KEY4）;

　　AD9854_SetSine（HFerq * 1000，4000）;

　　//AD9854_FDATA = 0;

　　UpDisplay（）;

　　}

　　}

　　}

　　}

　　//====================================================================================

　　//函数名称：void AD9854_WR_Byte（unsigned char addr，unsigned char dat）

　　//函数功能：AD9854并行口写入数据

　　//入口参数：addr 6位地址

　　// dat 写入的数据

　　//出口参数：无

　　//====================================================================================

　　void AD9854_WR_Byte（unsigned char addr，unsigned char dat）

　　{

　　AD9854_AdrBus = （addr&0x3f） | （AD9854_AdrBus&0xc0）;

　　AD9854_DataBus = dat;

　　AD9854_WR = 0;

　　AD9854_WR = 1;

　　}

　　//====================================================================================

　　//函数名称：void AD9854_Init（void）

　　//函数功能：AD9854初始化

　　//入口参数：无

　　//出口参数：无

　　//====================================================================================

　　void AD9854_Init（void）

　　{

　　AD9854_WR=1;//将读、写控制端口设为无效

　　AD9854_RD=1;

　　AD9854_UDCLK=0;

　　AD9854_RST=1; //复位AD9854

　　AD9854_RST=0;

　　AD9854_WR_Byte（0x1d，0x10）; //关闭比较器

　　AD9854_WR_Byte（0x1e，CLK_Set）; //设置系统时钟倍频

　　AD9854_WR_Byte（0x1f，0x00）; //设置系统为模式0，由外部更新

　　AD9854_WR_Byte（0x20，0x60）; //设置为可调节幅度，取消插值补偿

　　AD9854_UDCLK=1; //更新AD9854输出

　　AD9854_UDCLK=0;

　　}

　　//====================================================================================

　　//函数名称：void Freq_convert（long Freq）

　　//函数功能：正弦信号频率数据转换

　　//入口参数：Freq 需要转换的频率，取值从0~SYSCLK/2

　　//出口参数：无 但是影响全局变量FreqWord［6］的值

　　//说明： 该算法位多字节相乘算法，有公式FTW = （Desired Output Frequency × 2N）/SYSCLK

　　// 得到该算法，其中N=48，Desired Output Frequency 为所需要的频率，即Freq，SYSCLK

　　// 为可编程的系统时钟，FTW为48Bit的频率控制字，即FreqWord［6］

　　//====================================================================================

　　void Freq_convert（long Freq）

　　{

　　unsigned long FreqBuf;

　　unsigned long Temp=Freq_mult_ulong;

　　unsigned char Array_Freq［4］; //将输入频率因子分为四个字节

　　Array_Freq［0］=（unsigned char）Freq;

　　Array_Freq［1］=（unsigned char）（Freq》》8）;

　　Array_Freq［2］=（unsigned char）（Freq》》16）;

　　Array_Freq［3］=（unsigned char）（Freq》》24）;

　　FreqBuf=Temp*Array_Freq［0］;

　　FreqWord［0］=FreqBuf;

　　FreqBuf》》=8;

　　FreqBuf+=（Temp*Array_Freq［1］）;

　　FreqWord［1］=FreqBuf;

　　FreqBuf》》=8;

　　FreqBuf+=（Temp*Array_Freq［2］）;

　　FreqWord［2］=FreqBuf;

　　FreqBuf》》=8;

　　FreqBuf+=（Temp*Array_Freq［3］）;

　　FreqWord［3］=FreqBuf;

　　FreqBuf》》=8;

　　FreqWord［4］=FreqBuf;

　　FreqWord［5］=FreqBuf》》8;

　　}

　　//====================================================================================

　　//函数名称：void AD9854_InitFSK（void）

　　//函数功能：AD9854的FSK初始化

　　//入口参数：无

　　//出口参数：无

　　//====================================================================================

　　void AD9854_InitFSK（void）

　　{

　　AD9854_WR=1; //将读、写控制端口设为无效

　　AD9854_RD=1;

　　AD9854_UDCLK=0;

　　AD9854_RST=1; //复位AD9854

　　AD9854_RST=0;

　　AD9854_WR_Byte（0x1d，0x10）; //关闭比较器

　　AD9854_WR_Byte（0x1e，CLK_Set）; //设置系统时钟倍频

　　AD9854_WR_Byte（0x1f，0x02）; //设置系统为模式1，由外部更新

　　AD9854_WR_Byte（0x20，0x60）; //设置为可调节幅度，取消插值补偿

　　AD9854_UDCLK=1; //更新AD9854输出

　　AD9854_UDCLK=0;

　　}

　　//====================================================================================

　　//函数名称：void AD9854_SetFSK（unsigned long Freq1，unsigned long Freq2）

　　//函数功能：AD9854的FSK设置

　　//入口参数：Freq1 FSK频率1

　　// Freq2 FSK频率2

　　//出口参数：无

　　//====================================================================================

　　void AD9854_SetFSK（unsigned long Freq1，unsigned long Freq2）

　　{

　　unsigned char count=6;

　　unsigned char Adress1，Adress2;

　　const unsigned int Shape=4000; //幅度设置。 为12 Bit，取值范围为（0~4095）

　　Adress1=0x04; //选择频率控制字1地址的初值

　　Adress2=0x0a; //选择频率控制字2地址的初值

　　……………………

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