项目设计原理 - 基于SLH89F5162的信号发生器设计

　　二、项目设计原理

　　1、原理概述

　　专用DDS芯片集成度高、稳定性好且功能完善强大，深受广大电子系统开发工作者的喜爱与认可，直接用此芯片与单片机配合完成设计可以大幅减小设计难度、缩短开发周期。

AD 公司研发了一系列高性能DDS专用芯片，如AD9850（最高工作时钟125MHz，32位频率控制字，8位并行口或串行口直接装载频率和相位调制据）。

　　对本系统的设计要求而言，选用AD9834最为恰当。图2.1为9834功能框图。

　　主要原因有以下几点：

　　a.AD9834是由28位相位累加器、正弦只读存储器（SINROM）和一个10位D/A构成的数字控制式振荡器。具有低抖动的时钟输出和正弦波输出/三角波输出，控制字采用串行装载方式，窄带SFDR》72dB 。

　　b.工作时钟频率为50MHz，频率精确性能被控制到十亿分之一，产生正弦波可达25MHz，足够完成设计任务且价格远低于高频DDS芯片，提高性价比。

　　c.AD9834为用户提供了多种输出波形。正弦只读存储器（SIN ROM）可以被旁路，因此，可以从DAC输出线性的向上或者向下斜坡电压。而这一点在多数DDS芯片上无法实现。

　　d.芯片具有频率调制（FSK调制）和相位调制（PSK调制）性能。芯片有2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器，可以通过外部引脚或控制字来控制或切换，且切换时只需8～9个时钟周期即可达到稳定。此功能使前半周期及后半周期有不同的长度且能够完美的衔接。

　　e.芯片有一复位引脚（RESET），置1时写入频率和相位控制字，清0时开始产生输出波形。且RESET不能对相位、频率或控制寄存器复位，即RESET时不会改变已设定的信息。此功能可以做到几片AD9834保持相同相位工作。

　　f.此外，此芯片还具有一些其他功能，如具有低功耗模式以及能用片内比较器产生方波等，由于这些功能在此系统设计中并不重要，在此不再赘述。

AF9834

　　图2.1 AD9834功能框图

　　根据以上所述的AD9834芯片所具有的功能，本设计将此定为波形发生方案，通过单片机SLH89F5162产生的切换AD9834频率寄存器的控制信号实现不同占空比的正弦波、三角波，方波波形。

　　2、硬件设计原理

　　硬件原理框图如图3.1所示。选择单片机SLH89F5162作为主控芯片，及AD9834作为DDS的信号输出模块，可以输出正弦波，三角波，方波。输出频率范围是1-25MHz 。用1602液晶进行辅助显示，4*4的按键进行数据输入模块。利用矩阵键盘输入要产生的频率值，单片机SLH89F5162计算出控制寄存器的值，频率寄存器0，相位寄存器0，频率寄存器1，相位寄存器1，发送到AD9834相应寄存器，DDS的分频原理产生正弦波，以及三角波，利用内部存在的比较器产生方波。

　　3、软件设计原理

　　a．最高频率计算

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