基于AD9854扫频信号源的设计.doc

基于AD9854扫频信号源的设计
【摘要】:DDS技术是一种先进的频率合成技术,其主要优点是易于程控,相位连续,输出频率稳定度高,分辨率高。DDS技术与计算机技术和微电子技术在测量仪器中的应用和发展而形成的信号源,具有输出频率稳定、准确,波形质量好和输出频率范围宽等一系列独特的优点。本文介绍的是一种通过PC机联合底层单片机STM32和DDS(AD9854)芯片实现正交扫频信号源的设计,能够输出双端口的正交信号,并可以设置幅度和频率。
【关键词】:STM32;直接数字频率合成(AD9854);频率;相位;幅度
[Abstract] : DDS is an advanced technique on frequency synthesis, whose primary advantages are controlling facility, continuous phase and fine frequency resolution. The application and development of DDS, along with the technique puter and microelectronics formulate single generator. This single generator has a series of particular virtues, including the stable frequency of output, high quality waveform and wide modulation bandwidth. This paper introduces a design which is made by a PC, combining the rock-bottom STM32 MCU and (AD9854) DDS chip to realize orthogonal frequency sweep signal source. This design is able to output port pairs of orthogonal signal, and can set the amplitude and frequency.
[Key words]: STM32 DDS(AD9854) Frequency Phase Amplitude
目录
前言 2
第1章设计思想和方案 3
3
MCU控制器的选择 3
3
第2章 DDS技术 5
DDS概述 5
AD9854 7
第3章系统设计 11
11
12
第4章系统测试 13
13
13
14
结论 14
参考文献 15
致谢 15
附录 15
附录1:硬件原理总图 16
附录2:硬件原始样机 17
附录3:AD9854的PCB图 17
附录4:AD9854模块 17
附录5:部分源程序 18
前言
当代电子系统常常需要产生如正弦波之类的稳定重复波形,在一些场合,还要求产生信号的频率能准确调节;甚至要求产生多路信号,而且这些信号之间的相位保持确定的关系。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、频率分辨率高、输出相位连续和相位可快速程控切换等优点,可以实现对信号的全数字式调制。而且DDS是数字化高密度集成电路产品,芯片体积小、功耗低,因此可以用DDS构成高性能频率合成信号源来取代传统频率信号源产品,适应潮流的需求。本文对AD9854结构进行了系统分析,在此基础上重点介绍上位机的软件设计和信号源的设计,通过中断改变信号频率。
设计思想和方案
总体设计思路
正交扫频信号源存在两级控制关系,即PC机对MCU的控制与MCU对DDS模块的控制。PC机上用户软件通过中断按键控制着MCU,而MCU通过并行模式控制执行设备。系统结构如图1-1所示
图 11 系统结构
MCU控制器的选择
方案一: AT89C51
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能的CMOS8位微处理器,该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出脚兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片内,AT98C51是一种高效的控制器,但是其运行速度慢,集成度低,功能少,功耗高。
方案二:STM32
STM32系列32位闪存微控制器使用来自于ARM公司具有突破性的Cor