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基于DDS信號源的設計說明.doc

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?基于DDS信號發生器的設計摘  要設計了一種以單片機STC89C52+AD9851為核心的信號發生器,AD9851是美國模擬器件公司采用先進的DDS技術生產的高集成度頻率合成單片集成芯片。由該芯片構成的信號發生器的輸出頻率圍為0—72MHz,頻率步進可調,最小步進為1Hz、精度為1Hz、輸出信號幅度峰峰值約為1V、雜散小等優點。文中介紹了DDS的基本原理和AD9851的功能特性以及其控制方式,提出了一種信號源設計的方案,最后給出了該信號發生器的硬件結構和軟件設計方法。關鍵詞:DDS 信號發生器 AD9851 STC89C52The design of signal generator with AD9851 ABSTRACTDesign a signal generator adopted Microcontroller AT89S52+AD9851 as core. The AD9851 is a highly integrated device that uses advanced direct digital synthesizer (DDS) technology produced by Analog Devices Corporation. The Devices can generating a resultant frequency of up to 72 MHz and can control. The minimum step can achieve 1Hz.The output signal amplitude peak to peak is about 1V. This paper introduces the basic elements of DDS. The function, characteristic and program designed by a source of AD9851. At the end of this essay I will display the hardware and software structures of the signal generator formed by the device I mentioned.Keywords: DDS Signal generator AD9851 STC89C52目 錄第1章 緒論1.1論文選題的目的和意義 11.2國外關于該論題的研究現狀和發展趨勢 11.3系統方案的研究 1第2章 系統總體方案設計2.1方案選擇 32.2系統總體方案 3第3章 硬件電路具體設計3.1 基于AD9851的DDS模塊的設計 53.1.1 DDS的結構及工作原理 53.1.2 AD9851芯片的簡介 73.1.3 AD9851芯片的原理 83.2 控制模塊 113.2.1 單片機STC89C52的簡介 113.2.2 STC89C52與AD9851的接口電路 123.2.3 鍵盤部分 133.2.4 液晶顯示部分 133.2.5 液晶顯示與單片機的接口電路 143.3 信號放大模板 153.3.1 THS3091芯片的簡介 153.3.2 基于THS3091的放大電路 16第4章 系統的軟件設計4.1 軟件模塊設計 174.2 應用軟件簡介 17 4.2.1 Keil簡介 174.2.2 Protel99SE簡介 18結 論 19參考文獻 20附錄一 21附錄二 22后記 24第1章 緒論頻率合成器是電子系統的重要部分,是決定某些電子系統性能的關鍵器件,隨著現代無線電通信事業的發展,移動通信、雷達、制導武器和電子對抗等系統對頻率合成器提出越來越高的要求,低相噪、高純頻譜和高速捷變的頻率合成器一直是頻率合成技術發展的主要目標,直接數字頻率合成器(DDS)技術的發展將有力地推動這一目標的實現。1.1論文選題的目的和意義頻率合成信號發生器是科研、教學實驗及各種電子測量技術中很重要的一種信號源。隨著科學技術的發展,對信號源的要求也越來越高,要求信號源的頻率穩定度、準確度及分辨率要高,以適應各種高精度的測量,為了滿足這種高的要求,各國都在研制一些頻率合成信號源。DDS技術是從相位概念出發直接合成所需波形的一種新的頻率合成技術。采用軟、硬件相結合的合成方式由于高速存儲器產生正弦波幅值數據。因此合成頻率可以做得很高,目前已達到數百兆赫茲。1.2國外關于該論題的研究現狀和發展趨勢國也有很多廠家在生產數字頻率合成器但與國外的同類型產品相比較,技術指標上還有很大的差距。國外的數字頻率合成器技術已達到十分先進的水平,許多著名電子公司已研出品質優越的數字信號合成器。綜觀國研制生產的數字頻率計,雖然在采用大規模集成電路和專用集成電路、改進設計、強化多功能和小型化等方面取得很大進展。隨著近幾年來我國新品產業的快速發展,對DDS的研究已經有了突破性的發展,但其技術性能與國外同類先進產品相比,仍有差距??梢灶A料,隨著低價格、高時鐘頻率、高性能的新一代DDS芯片的問世,DDS應用前景將不可估量,我國正朝著這個方向逐步前進。1.3 系統方案的研究本設計為了達到正弦波輸出頻率圍1KHz~30MHz,輸出頻率予置最小步進值為10Hz,輸出電壓幅度在負載電阻上的電壓峰-峰值Vopp≥6V,輸出信號頻率誤差優于10-4,輸出幅度誤差優于10-1 ,輸出波形用示波器觀察時無明顯失真等結果。本設計使用的DDS采用全數字的方式實現頻率合成,它具有以下特點:(1)頻率轉換快。直接數字頻率合成是一個開環系統,無任何反饋環節,其頻率轉換時間主要由頻率控制字狀態改變所需的時間及各電路的延時時間所決定,轉換時間很短。(2)頻率分辨率高、頻點數多。DDS輸出頻率的分辨率和頻點數隨相位累加器的位數的增長而呈指數增長,分辨率高達100MHz。(3)相位連續。DDS在改變頻率時只需改變頻率控制字(即累加器累加步長),而不需改變原有的累加值,故改變頻率時相位是連續的。(4)相位噪聲小。DDS的相位噪聲主要取決于參考源的相位噪聲。(5)控制容易、穩定可靠、性價比極高。目前生產新一代單片DDS集成芯片技術比較成熟的主要是美國模擬器件公司(Analog Devices)和摩托羅拉公司(Motorola)兩大公司的產品。在國使用得比較多的是美國模擬器件公司的產品,因為該公司的產品品種齊全,更新快,且向下兼容,設計人員可以按不同的要求選用不同的型號。本設計選用的是美國模擬器件公司的單片DDS集成器件AD9851。第2章 系統總體方案設計2.1方案選擇在設計的過程中,我們綜合考慮有以下四種實現方案: 方案一:采用555集成芯片函數發生器,555可以產生可變的正弦波來實現頻率控制,但由于產生的頻率較低,本方案將不采用。方案二:采用低溫漂、低失真、高線性單片壓控函數發生器ICL8038,產生頻率(0.00。省略部分。心的指導和幫助,在理論分析和實踐設計時給予許多專業知識方面的指導,并提供許多寶貴的經驗和技術資料,在畢業論文寫作過程中提出了許多建設性意見,同時也得到俊飛、時杰、業等同學熱心幫助,我才能較順利的完成本次畢業設計,在此忠心感老師的耐心輔導,感同學們的幫助!大學珞珈學院本科畢業論文(設計)原創性聲明本人重聲明: 1、所呈交的畢業論文(設計),是本人在導師的指導下,獨立進行研究工作所取得的成果。2、除文中已經注明引用的容外,本論文(設計)不含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品或成果。3、對本論文(設計)的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在論文(設計)中以明確方式標明。本聲明的法律結果由本人承擔。論文作者簽名: 年 月 日袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈
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dds 信號 基于 設計說明
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