探索AD5930评估板：功能、硬件与软件详解

在电子设计领域，评估板是我们深入了解和测试芯片性能的重要工具。今天，我们就来详细探讨一下AD5930评估板（EVAL - AD5930EB），看看它在频率扫描和波形生成方面能为我们带来哪些便利。

文件下载：EVAL-AD5930EBZ.pdf

评估板特性

AD5930评估板是一款功能齐全的开发工具，它为AD5930可编程频率扫描和突发波形发生器提供了完整的评估环境。其特性包括：

• 便捷连接：配备USB电缆，可轻松连接到PC，方便进行控制和数据传输。
• 灵活供电：既可以完全通过USB端口供电，也支持使用外部电源，为不同的应用场景提供了更多选择。
• 软件支持：随板附带PC软件，用户可以通过该软件轻松对AD5930进行编程和控制。
• 可扩展设计：板上设有补丁区域，方便用户进行自定义扩展和实验。

AD5930芯片简介

AD5930是一款波形发生器，能够生成合成的模拟或数字频率步进波形。它的优势在于预先编程频率曲线，避免了连续写入周期，从而节省了宝贵的DSP/微控制器资源。波形从已知相位开始，并连续递增相位，便于确定相移。该芯片可在高达50 MHz的时钟频率下工作。

硬件描述

电源供应

AD5930有两个模拟电源输入（AVDD和AGND）和两个数字电源输入（DVDD和DGND），这些电源相互独立，供电范围为2.3 V至5.5 V。DVDD不仅为AD5930的数字电路供电，还为50 MHz振荡器和ADG774四通道2:1多路复用器提供电源。 评估板的供电方式有两种：一是通过计算机的USB端口，这是默认的供电方式；二是使用外部电源，用户可以通过2针端子块连接。USB端口提供的5 V电压会被调节为3.3 V，为CY7C68013 USB控制器和相关USB电路供电。 需要注意的是，当LK1和LK8处于不同位置时，电源供应方式会有所不同。如果需要在高于3.3 V的电压下工作，应使用端子块供电；当工作电压低于3 V时，为了遵守AD5930的最大额定值，评估板应作为独立板使用，并且SCLK、SDATA、FSYNC、CTRL、INTERRUPT和STANDBY必须由用户外部提供。此外，DGND和AGND在AD5930下方连接，建议不要在系统的其他地方连接这两个接地端。AVDD和DVDD通过10 μF和0.1 μF的陶瓷电容在电源源端和AD5930处进行去耦。

链接选项

评估板上的链接选项需要根据所需的操作设置进行调整。这些链接的功能如下表所示：	Link No.	Function	Position Descriptions	Default
LK1	选择数字电路（DVDD）的电源供应源	位置A选择J2作为数字电路电源供应源；位置B选择由USB端口供电的ADP3303稳压器提供的3.3 V作为数字电路电源供应源	位置B
LK2	控制AD5930的串行接口是由PC驱动还是独立模式	位置A将FSYNC、SCLK和SDATA引脚连接到USB控制器（由软件控制）；位置B将这些引脚连接到其他设备	位置A
LK3	选择MCLK源	位置A选择板载振荡器（提供50 MHz）；位置B选择SMB J13（标记为MCLK）	位置A
LK4	选择CTRL信号是由软件驱动还是通过SMB外部驱动	位置A将CTRL引脚连接到SMB J6（标记为CTRL）；位置B将CTRL引脚连接到USB控制器进行软件控制	位置B
LK5	选择INTERRUPT信号是由软件驱动还是通过SMB外部驱动	位置A将INTERRUPT引脚连接到SMB J7（标记为INTERRUPT）；位置B将INTERRUPT引脚连接到USB控制器进行软件控制	位置B
LK6	选择STANDBY信号是由软件驱动还是通过SMB外部驱动	位置A将STANDBY引脚连接到STANDBY SMB J8（标记为STANDBY）；位置B将STANDBY引脚连接到USB控制器进行软件控制	位置B
LK7	如果DVDD低于2.5 V，插入此链接将CAP/2.5 V引脚连接到DVDD		移除
LK8	选择模拟电路（AVDD）的电源供应源	位置A选择J14作为模拟电路供应源；位置B通过铁氧体磁珠L1（600 Ω @ 100 MHz）和1.6 Ω电阻（R16）将AVDD连接到DVDD	位置B

评估板软件

软件安装

AD5930EB评估套件附带一张CD - ROM，其中包含自安装软件。在将评估板连接到PC的USB端口之前，应先安装评估软件，以确保评估板在连接到PC时能被正确识别。软件安装步骤如下：

1. 启动Windows操作系统，插入CD。如果安装软件没有自动启动，可以使用Windows资源管理器找到CD上的setup.exe文件，双击该文件开始安装过程。
2. 在提示时选择目标目录，默认目录为C:Program FilesAnalog DevicesAD5930。选择目录后，安装程序会将文件复制到硬盘上的相关目录，并在任务栏的开始菜单中创建一个名为Analog Devices的程序组，其中包含AD5930子组。
3. 安装完成后，按照硬件描述部分的说明为AD5930评估板上电，然后使用随附的电缆将其连接到PC的USB端口。
4. 双击AD5930图标启动程序，评估板将自动被检测到。

软件使用

软件以向导形式呈现，启动软件的方法是点击“开始”>“所有程序”>“Analog Devices”>“AD5930”>“AD5930评估软件”。在最后一个屏幕上点击“Write to Part”命令按钮之前，不会向评估板下载数据，这意味着即使评估板未连接到计算机，也可以使用软件帮助计算所需的写入序列。 软件操作步骤如下：

1. 第一个窗口中的一系列问题与控制寄存器的写入有关，根据提示选择所需的答案，然后点击“Next”进入下一个屏幕。“Control register write”文本框为只读，用于显示所选内容对控制寄存器写入的影响。
2. 评估板提供连续和突发两种操作模式，以及内部和外部频率增量选项。完成控制寄存器写入部分后，需要输入MCLK的频率，该值将用于计算软件中的所有频率和时间值。
3. 接下来，需要输入数字寄存器的值，包括起始频率（(F{START})）、频率增量（(Delta f)）、增量数量（(N{INCR})）、时间间隔（(T{INT})）和突发间隔（(T{BURST})）。可以直接输入十六进制值，也可以输入MHz值，软件会自动计算相应的十六进制值。输入完成后点击“Next”输入(T{INT})和(T{BURST})。
4. AD5930评估板还提供SYNC和MSB输出。MSB输出可以在向导的第一个窗口中启用，SYNCOP的两种选项都可用。
5. 最后一个屏幕显示根据之前问题的回答计算出的所需写入序列的十六进制值。点击“Write to Part”将对AD5930寄存器进行编程，但要启动频率扫描，还需要点击“Pulse CTRL Pin”。

总结

AD5930评估板为工程师提供了一个全面的平台，用于测试和开发基于AD5930的应用。通过灵活的硬件设计和强大的软件支持，我们可以方便地生成和控制频率扫描和波形。在使用过程中，需要注意电源供应和链接选项的设置，以确保评估板的正常运行。同时，由于该设备对静电放电敏感，应采取适当的ESD预防措施，避免性能下降或功能丧失。大家在使用AD5930评估板的过程中，有没有遇到过什么有趣的问题或者独特的应用场景呢？欢迎在评论区分享。