畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于dds9850的正弦波信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于DDS9850的正弦波信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　傳統(tǒng)的正弦波信號(hào)發(fā)生器大多是基于模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)制作的，這種信號(hào)源制作簡單，成本低廉，但是它的缺點(diǎn)也很多，比如不便于存儲(chǔ)，頻率穩(wěn)定度差，失真度高等。DDS是以全數(shù)字技術(shù)，從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一種新的合成原理。本設(shè)計(jì)采用DDS和

2、單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合，以DDS芯片AD9850為核心設(shè)計(jì)了一種幅度、相位、頻率都可調(diào)節(jié)的正弦波信號(hào)發(fā)生器，它不僅能克服傳統(tǒng)的正弦波信號(hào)發(fā)生器的缺點(diǎn)，而且由模擬乘法器產(chǎn)生調(diào)幅電路、采用數(shù)字鍵控的方法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制PSK、ASK信號(hào)，且頻帶較寬、頻率穩(wěn)定度高，波形良好。該信號(hào)發(fā)生器具有更強(qiáng)的市場競爭力，在跳頻技術(shù)、無線電通信技術(shù)方面具有比較廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞 信號(hào)發(fā)生器 DDS AD9850

3、 單片機(jī)</p><p>　　The design of sine wave signal generator based on DDS9850</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Most of the traditional sine wave signal generator is designed

4、based on analog electronic technology, this is simple and low cost production source, but it has many shortcomings, such as it is not easy to store,its frequency stability is poor, high distortion and so on. DDS is a new

5、 synthetic principle which based on the all-digital technology, starting from the concept of phase direct synthesis of waveforms required.This design uses DDS and microcontroller technology, the AD9850 DDS chip to the<

6、;/p><p>　　KEY WORDS Signal Generator DDS AD9850 MCU</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要I</b></p><p><b>　　英文摘要II</b></p>

7、<p><b>　　1 概 述1</b></p><p><b>　　2 方案論證2</b></p><p>　　2.1 主控制器3</p><p>　　2.2 正弦信號(hào)產(chǎn)生3</p><p>　　2.3輸出電壓放大4</p><p>　　2.4 FM

8、調(diào)頻電路4</p><p>　　2.5 AM調(diào)幅電路5</p><p>　　2.6 產(chǎn)生二進(jìn)制PSK、ASK信號(hào)5</p><p>　　3 詳細(xì)軟硬件設(shè)計(jì)7</p><p>　　4 硬件模塊設(shè)計(jì)8</p><p>　　4.1 SPCE061A簡介8</p><p>　　4.1.1 綜

9、述8</p><p>　　4.1.2 性能8</p><p>　　4.1.3 結(jié)構(gòu)概覽9</p><p>　　4.1.4 芯片的引腳排列和說明10</p><p>　　4.2 正弦信號(hào)產(chǎn)生模塊14</p><p>　　4.2.1 AD9850芯片簡介14</p><p>　　4.2.

10、2 AD9850工作方式介紹15</p><p>　　4.2.3相位控制字的計(jì)算16</p><p>　　4.3 帶負(fù)載輸出18</p><p>　　4.3.1推挽放大器19</p><p>　　4.4正弦調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生20</p><p>　　4.5 AM調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生21</p><

11、p>　　4.6 ASK、PSK的產(chǎn)生22</p><p>　　4.6.1 ASK: 幅移鍵控ASK (Amplitude Shift Keying)22</p><p>　　4.6.2 PSK：數(shù)字相位調(diào)制（phase shift keying）23</p><p>　　4.6 LCD顯示器26</p><p>　　4.6.1

12、概述27</p><p>　　4.6.2 基本特性27</p><p>　　4.6.3 模塊接口說明28</p><p>　　4.6.4 控制器接口信號(hào)說明29</p><p><b>　　5 軟件設(shè)計(jì)31</b></p><p><b>　　6 測試說明32</b&g

13、t;</p><p><b>　　致 謝33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　附 錄35</b></p><p><b>　　1 概 述</b></p><p>

14、;　　信號(hào)源作為一種信號(hào)產(chǎn)生的裝置已經(jīng)越來越受到人們的重視，它可以根據(jù)用戶的要求，產(chǎn)生自己需要的波形，具有重復(fù)性好，實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的函數(shù)發(fā)生器。當(dāng)今高性能的信號(hào)源均通過頻率合成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)字集成電路和微電子技術(shù)的發(fā)展，頻率合成技術(shù)有了新的突破—直接數(shù)字頻率合成技術(shù)DDS(Direct Digital Synthesis)，他是將先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理理論與方法導(dǎo)入到信號(hào)合成領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)，它的出現(xiàn)為進(jìn)一步

15、提高信號(hào)的頻率穩(wěn)定度提供了新的解決方法。同時(shí)，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能儀器也有了新的進(jìn)展，功能更加完善，性能也更加可靠，智能程度也不斷提高。本課題的目的就是依據(jù)DDS原理設(shè)計(jì)開發(fā)出一個(gè)能產(chǎn)生正弦波，且能產(chǎn)生幅度調(diào)制（AM）信號(hào)電路，產(chǎn)生模擬調(diào)制（FM）信號(hào)電路，產(chǎn)生二進(jìn)制PSK，ASK信號(hào)電路[1]。</p><p>　　DDS(Direct Digital Synthesis) 的

16、概念首先由美國學(xué)者J . Tierncy ,C. M. Rader和B. Gold提出,它以全數(shù)字技術(shù)，從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一種新的合成原理。限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和器件產(chǎn)，它的性能指標(biāo)尚不能與已有的技術(shù)相比，故未受到重視。近一年間，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直接數(shù)字頻率合成器（Direct Digital Frequency Synthesis 簡稱DDS 或DDFS）得到了飛速的發(fā)展，它以有別于其它頻率合成方法的優(yōu)越性能和特點(diǎn)成

17、為現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中的佼佼者。具體體現(xiàn)在相對(duì)帶寬寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率分辨率高、輸出相位連續(xù)、可產(chǎn)生寬帶正交信號(hào)及其他多種調(diào)制信號(hào)、可編程和全數(shù)字化、控制靈活方便等方面，并具有極高的性價(jià)比。</p><p>　　近幾年超高速數(shù)字電路的發(fā)展以及對(duì)DDS的深入研究，DDS的最高工作頻率以及噪聲性能已接近并達(dá)到鎖相頻率合成器相當(dāng)?shù)乃健ｋS著這種頻率合成技術(shù)的發(fā)展，其已廣泛應(yīng)用于通訊、導(dǎo)航、雷達(dá)、遙控遙測、電子對(duì)抗以及

18、現(xiàn)代化的儀器儀表工業(yè)等領(lǐng)域。</p><p>　　隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，目前高超性能優(yōu)良的DDS 產(chǎn)品不斷推出，主要有Qualcomm、AD、Sciteg 和Stanford 等公司單片電路（monolithic）。Qualcomm公司推出了DDS 系列Q2220、Q2230、Q2334、Q2240、Q2368，其中Q2368 的時(shí)鐘頻率為130MHz，分辨率為0.03Hz，雜散控制為-76dB，變頻時(shí)間為0

19、.1μs;美國AD 公司也相繼推出了他們的DDS 系列：AD9850、AD9851、可以實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻的AD9852、兩路正交輸出的AD9854以及以DDS為核心的QPSK調(diào)制器AD9853、數(shù)字上變頻器AD9856 和AD9857。AD公司的DDS系列產(chǎn)品以其較高的性能價(jià)格比，目前取得了極為廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)正弦信號(hào)發(fā)生器，使用凌陽公司的16位單片機(jī)SPCE061A作為中央控制器，

20、結(jié)合DDS芯片AD9850，產(chǎn)生0～10MHz頻率可調(diào)的正弦信號(hào),正弦信號(hào)頻率設(shè)定值可斷電保存；使用寬頻放大技術(shù)，在50Ω負(fù)載電阻上使1K～10MHz范圍內(nèi)的正弦信號(hào)輸出電壓幅度=6V±1V；產(chǎn)生載波頻率可設(shè)定的FM和AM信號(hào)；調(diào)制信號(hào)為1KHz的正弦波，調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生采用DDS技術(shù)，由CPLD和Flash ROM加上DAC進(jìn)行直接數(shù)字合成；二進(jìn)制基帶序列碼由CPLD產(chǎn)生，在100KHz固定載波頻率下進(jìn)行數(shù)字鍵控，產(chǎn)生ASK，

21、PSK信號(hào)。系統(tǒng)采用全中文菜單操作方式，操作簡單，快捷，且系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性高[2]。</p><p><b>　　2 方案論證 </b></p><p>　　根據(jù)題目要求，本系統(tǒng)主要由主控制器模塊、正弦信號(hào)發(fā)生模塊、輸出電壓放大模塊、FM調(diào)頻電路模塊、AM調(diào)幅電路模塊和人機(jī)界面模塊構(gòu)成。如圖 2-1。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)模

22、塊框圖</p><p>　　2.1 主控制器 </p><p>　　方案一：采用通用的51單片機(jī)AT89S52作為主控制器，完成數(shù)據(jù)處理，DDS的頻率輸出控制，鍵盤的掃描及液晶顯示器的顯示控制等。由于51單片機(jī)內(nèi)部的RAM和ROM都比較小，考慮到實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)需要大量的數(shù)據(jù)處理及液晶顯示需占用大量的ROM資源等，用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)就需外擴(kuò)RAM和ROM，實(shí)現(xiàn)起來比較麻煩。而且本系統(tǒng)需要用

23、A/D轉(zhuǎn)換器采樣調(diào)制信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)的輸出，使用51單片機(jī)就需外擴(kuò)一片A/D轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)也比較麻煩。而且基于整個(gè)系統(tǒng)的速度要求，51單片機(jī)也不能滿足要求。 </p><p>　　方案二：采用凌陽公司的16位單片機(jī)SPCE061A作為主控制器。由于SPCE061A內(nèi)置有2K字的SRAM和32K字的內(nèi)存FLASH，能滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理及液晶顯示所需數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要求CPU時(shí)鐘頻率高達(dá)49.152MHz，能滿足速度要求；

24、集成有7通道10位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，可以滿足系統(tǒng)采樣調(diào)制信號(hào)的要求；一片凌陽SPCE061A單片機(jī)就可以完成整個(gè)系統(tǒng)的主要功能，基本不需要擴(kuò)展其他器件，不僅體積小而且可靠性高。而且凌陽單片機(jī)具有C語言風(fēng)格的匯編語言，有與標(biāo)準(zhǔn)C兼容的C語言，C語言函數(shù)可以與匯編函數(shù)互相調(diào)用，使其開發(fā)更加容易，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)更加簡單[3]。</p><p>　　基于此，本系統(tǒng)采用方案二，利用凌陽的16位單片機(jī)SPCE061A作為主

25、控制器。</p><p>　　2.2 正弦信號(hào)產(chǎn)生 </p><p>　　方案一：采用反饋型LC振蕩原理，選擇合適的電容、電感就能產(chǎn)生相應(yīng)的正弦信號(hào)。此方案器件比較簡單，但是難以達(dá)到高精度的程控調(diào)節(jié)，而且穩(wěn)定度不高，故不采用。 </p><p>　　方案二：采用DDS技術(shù)的基本原理。DDS技術(shù)是基于 Nyquist采樣定理，將模擬信號(hào)進(jìn)行采集，經(jīng)量化后存入存儲(chǔ)器中

26、（查找表），通過CPLD或者FPGA進(jìn)行尋址查表輸出波形的數(shù)據(jù)，再經(jīng)D/A 轉(zhuǎn)換濾波即可恢復(fù)原波形。根據(jù) Nyquist 采樣定理知，要使信號(hào)能夠恢復(fù)，必須滿足采樣頻率大于被采樣信號(hào)最高頻率的2倍，否則將產(chǎn)生混疊，經(jīng)D/A 不能恢復(fù)原信號(hào)。此方案產(chǎn)生的波形比較穩(wěn)定，在高頻輸出時(shí)會(huì)產(chǎn)生失真，而且電路比較復(fù)雜，故不采用。 </p><p>　　方案三：直接采用DDS集成芯片。AD9850是AD公司生產(chǎn)的DDS芯片，帶

27、并行和串行加載方式，AD9850 內(nèi)含可編程DDS系統(tǒng)和高速比較器,能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成。 </p><p>　　由于DDS集成芯片能達(dá)到要求，而且節(jié)省硬件電路，程控調(diào)節(jié)能夠方便實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)采用方案三，作為1K～10MHz正弦信號(hào)發(fā)生。</p><p>　　2.3 輸出電壓放大 </p><p>　　方案一：采用高頻三極管做功率放大。選擇恰當(dāng)?shù)碾娮韬碗娙?/p>

28、來實(shí)現(xiàn)符合題目要求的放大倍數(shù)。但是使用三極管放大時(shí)，信號(hào)放大的穩(wěn)定性不高，很難滿足題目的要求。故不采用。 </p><p>　　方案二：采用寬頻運(yùn)算放大器做前級(jí)電壓放大，AD8056可以達(dá)到300M的帶寬，而且頻率穩(wěn)定性好。在后級(jí)加上互補(bǔ)對(duì)稱的推挽式輸出電路做電流放大作用。 </p><p>　　所以在本設(shè)計(jì)中采用了方案二。</p><p>　　2.4 FM調(diào)頻電

29、路 </p><p>　　方案一：使用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻。變?nèi)荻O管是根據(jù)PN結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓改變而變化的原理設(shè)計(jì)的一種二極管。加反向偏壓時(shí)，變?nèi)荻O管呈現(xiàn)一個(gè)較大的結(jié)電容。變?nèi)荻O管要并接在產(chǎn)生中心頻率振蕩的選頻網(wǎng)絡(luò)的兩端，并加上調(diào)制信號(hào)，使中心頻率隨調(diào)制信號(hào)的幅值的改變而改變，從而達(dá)到調(diào)頻作用。但是本方案會(huì)使電路產(chǎn)生的頻偏不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生中心頻率偏移。 </p><p>　　方案二

30、：采用鎖相環(huán)進(jìn)行調(diào)制，采用鎖相環(huán)路調(diào)頻，能夠達(dá)到中心頻率高度穩(wěn)定的調(diào)頻信號(hào)。由于鎖相環(huán)能跟蹤并鎖定中心頻率。從而使中心頻率有足夠高的穩(wěn)定度。而調(diào)制信號(hào)就加在VCO（壓控振蕩器）的輸入端，從而使中心頻率隨調(diào)制信號(hào)的幅值的改變而改變。如圖2-2。本方案比較直觀，而且中心頻率和頻偏都比較準(zhǔn)確，但是電路復(fù)雜，故不采用。</p><p>　　圖2-2 鎖相環(huán)框圖</p><p>　　方案三：凌陽的

31、單片機(jī)芯片SPCE061A內(nèi)部集成有10位ADC?？上葘⒄{(diào)制信號(hào)離散化，當(dāng)采集完一個(gè)周期（1ms）的數(shù)據(jù)后，計(jì)算出每相鄰兩個(gè)抽樣點(diǎn)的偏移量，這樣就可以根據(jù)偏移量控制改變DDS的輸出頻率，從而達(dá)到調(diào)頻效果，而且硬件設(shè)計(jì)簡單[4]。 </p><p><b>　　本設(shè)計(jì)使用方案三。</b></p><p>　　2.5 AM調(diào)幅電路 </p><p&g

32、t;　　方案一：采用單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路,使二極管近似處于一種理想的開關(guān)狀態(tài)下,在兩個(gè)不同頻率電壓作用下進(jìn)行頻率交換。 </p><p>　　方案二：采用二極管平衡調(diào)幅電路,它是利用二極管的開關(guān)狀態(tài)和平衡抵消的措施,經(jīng)調(diào)幅后通過帶通濾波器就可以得到調(diào)幅信號(hào)。前面兩種方案電路實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜,而且由于采用分立元件，穩(wěn)定性比較差，調(diào)試?yán)щy。 </p><p>　　方案三：采用模擬乘法器調(diào)幅電路

33、，它是一種完成兩個(gè)模擬信號(hào)相乘作用的電路，起到頻率搬移的作用，若采用專門的模擬乘法器芯片，電路實(shí)現(xiàn)簡單，穩(wěn)定性比較好，功能實(shí)現(xiàn)容易，符合題目要求。 </p><p>　　基于此，本系統(tǒng)采用方案三，選用集成模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)AM的模擬調(diào)幅。</p><p>　　2.6 產(chǎn)生二進(jìn)制PSK、ASK信號(hào) </p><p>　　方案一：直接采用DDS實(shí)現(xiàn)ASK和PS

34、K，用程序直接控制DDS輸出二進(jìn)制PSK和ASK信號(hào)，根據(jù)碼序列中的‘0’或‘1’直接控制DDS的相移，便可以實(shí)現(xiàn)PSK調(diào)制功能，而控制DDS開和關(guān)即可實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制。本方案直接用軟件來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生二進(jìn)制ASK，PSK信號(hào)，基本不用硬件電路,比較方便,但經(jīng)過試驗(yàn),輸出的信號(hào)不穩(wěn)定。故不采用。 </p><p>　　方案二：采用數(shù)字鍵控的方法來實(shí)現(xiàn)，采用模擬開關(guān)，利用基帶信號(hào)控制模擬開關(guān)的選通或關(guān)閉來實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制。實(shí)

35、現(xiàn)PSK調(diào)制時(shí)，把100K的載波信號(hào)分接成兩路，其中一路接增益為-1的運(yùn)放電路，將載波信號(hào)移相180°?！?’‘1’基帶序列碼由CPLD產(chǎn)生。本方案硬件設(shè)計(jì)也比較簡單,輸出的信號(hào)比較穩(wěn)定，各種指標(biāo)符合題目要求。 </p><p>　　基于此本系統(tǒng)采用了方案二實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生二進(jìn)制PSK，ASK信號(hào)。</p><p>　　3 詳細(xì)軟硬件設(shè)計(jì) </p><p>　　

36、根據(jù)上面的論證，本系統(tǒng)以凌陽的16位單片機(jī)SPCE061A為核心，配合DDS專用芯片AD9850，完成正弦信號(hào)的產(chǎn)生，并輔以各個(gè)功能模塊完成題目的設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　系統(tǒng)的總體框圖如圖 3-1，硬件連接圖如圖 3-2。</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　圖3-2 系統(tǒng)硬件連接圖</p><p>

37、<b>　　4 硬件模塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 SPCE061A簡介</p><p><b>　　4.1.1 綜述</b></p><p>　　SPCE061A是繼µ’nSP?系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽科技推出的又一款16位結(jié)構(gòu)的微控制器。與SPCE500A不同的是，在存儲(chǔ)器資源方

38、面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）。較高的處理速度使µ’nSP?能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。因此，與SPCE500A相比，以µ’nSP?為核心的SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。</p><p><b>　　4.1.2 性能</b></p&

39、gt;<p>　　16位µ’nSP?微處理器；</p><p>　　工作電壓(CPU) VDD為2.4~3.6V (I/O) VDDH為2.4~5.5V</p><p>　　CPU時(shí)鐘：0.32MHz~49.152MHz ；</p><p>　　內(nèi)置2K字SRAM；</p><p>　　內(nèi)置32K FLASH；<

40、;/p><p><b>　　可編程音頻處理；</b></p><p><b>　　晶體振蕩器;</b></p><p>　　2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；</p><p>　　2個(gè)10位DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道；</p><p>　　32位通用可編程

41、輸入/輸出端口；</p><p>　　14個(gè)中斷源可來自定時(shí)器A/B，時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；</p><p>　　具備觸鍵喚醒的功能；</p><p>　　使用凌陽音頻編碼SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容納210秒的語音數(shù)據(jù)；</p><p>　　鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；</p><p

42、>　　32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；</p><p>　　7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器；</p><p>　　聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；</p><p><b>　　具備串行設(shè)備接口；</b></p><p>　　具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和

43、低電壓監(jiān)測(LVD)功能；</p><p>　　內(nèi)置在線仿真電路ICE（In- Circuit Emulator）接口；</p><p><b>　　具有保密能力；</b></p><p><b>　　具有看門狗功能。</b></p><p>　　4.1.3 結(jié)構(gòu)概覽</p><

44、;p>　　SPCE061A的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示：</p><p>　　圖4-1 SPCE016A的結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.1.4 芯片的引腳排列和說明</p><p>　　SPCE061A有兩種封裝片，一種為84個(gè)引腳，PLCC84封裝形式；它的排列如圖4-3；一種為80個(gè)引腳，LQFP80封裝。它的排列如圖4-4所示。</p><

45、;p>　　圖4-2 SPCE061A LQFP80封裝排列圖</p><p>　　圖4-3 SPCE061A PLCC84封裝排列圖</p><p>　　圖4-4 SPCE061A PLCC84實(shí)物圖</p><p>　　在PLCC84封裝中，有15個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這15個(gè)空余腳懸浮。在LQFP80封裝中有9個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這9個(gè)空余腳接地。此處

46、以LQFP80封裝管腳功能介紹[5]。</p><p>　　表4-1 SPCE061A引腳功能</p><p>　　4.2 正弦信號(hào)產(chǎn)生模塊 </p><p>　　正弦信號(hào)產(chǎn)生模塊的主要部分是AD9850。 </p><p>　　4.2.1 AD9850芯片簡介</p><p>　　AD9850 是AD 公司采用

47、先進(jìn)的DDS 技術(shù)于1996 年推出的高集成度DDS頻率合成器，它內(nèi)部包括可編程DDS系統(tǒng)、高性能DAC及高速比較器，能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成器和時(shí)鐘發(fā)生器。接上精密時(shí)鐘源，AD9850 可產(chǎn)生一個(gè)頻譜純凈、頻率和相位都可編程控制的模擬正弦波輸出。此正弦波可直接用作頻率信號(hào)源或轉(zhuǎn)換成方波用作時(shí)鐘輸出[6]。</p><p>　　AD9850 采用先進(jìn)的CMOS 工藝, 其功耗在3.3V 供電時(shí)僅為155mW

48、,溫度范圍為-40～85℃, 采用28 腳SSOP 表面封裝形式。其管腳功能如圖4-5所示。圖 4-6是一個(gè)完整的可編程DDS系統(tǒng),包含了AD9850的主要組成部分。AD9850內(nèi)含可編程DDS系統(tǒng)和高速比較器,能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成?？删幊藾DS系統(tǒng)的核心是相位累加器, 它由一個(gè)加法器和一個(gè)N位相位寄存器組成，N為32；每來一個(gè)外部參考時(shí)鐘,相位寄存器便以步長M遞加；相位寄存器的輸出與相位控制字相加后可輸入到正弦查詢表地址上；

49、正弦查詢表包含一個(gè)正弦波周期的數(shù)字幅度信息, 每一個(gè)地址對(duì)應(yīng)正弦波中 0°～360°范圍的一個(gè)相位點(diǎn)；查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號(hào), 然后驅(qū)動(dòng)DAC 以輸出模擬量[7]。</p><p>　　圖4-5 AD9850芯片管腳功能圖</p><p>　　圖4-6 AD9850組成框圖</p><p>　　相位寄存器每過2/M個(gè)外

50、部參考時(shí)鐘后返回到初始狀態(tài)一次, 相應(yīng)地正弦查詢表每經(jīng)過一個(gè)循環(huán)也回到初始位置, 從而使整個(gè)DDS系統(tǒng)輸出一個(gè)正弦波。輸出的正弦波周期= 2/M，頻率= Mfc/2 ，、分別為外部參考時(shí)鐘的周期和頻率。AD9850采用32位的相位累加器將信號(hào)截?cái)喑?4 位輸入到正弦查詢表,查詢表的輸出再被截?cái)喑?0 位后輸入到DAC， DAC輸出兩個(gè)互補(bǔ)的電流。DAC滿量程輸出電流通過一個(gè)外接電阻RSET調(diào)節(jié), 調(diào)節(jié)關(guān)系為= 32(1.248V/ RS

51、ET) , RSET的典型值是3.9kΩ。AD9850在接上精密時(shí)鐘源和寫入頻率相位控制字之后就可產(chǎn)生一個(gè)頻率和相位都可編程控制的模擬正弦波輸出, 此正弦波可直接用作頻率信號(hào)源或經(jīng)內(nèi)部的高速比較器轉(zhuǎn)換為方波輸出。在125MHz 的時(shí)鐘下, 32位的頻率控制字可使AD9850 的輸出頻率分辨率達(dá)0.0291Hz[8]。</p><p>　　4.2.2 AD9850工作方式介紹</p><p&g

52、t;　　AD9850 的控制字有40 位,其中32 位是頻率控制位,5 位是相位控制位,1 位是電源休眠控制位,2 位是工作方式選擇控制位。在應(yīng)用中,工作方式選擇位設(shè)為00 ,因?yàn)?1 ,10 ,11 已經(jīng)預(yù)留作為工廠測試用。相位控制位按增量180°,90°,45°,22. 5°,11. 25°或這些組合來調(diào)整。頻率控制位可通過下式計(jì)算得到[9]:</p><p>

53、;　　= (×W) / 2 （4-1）</p><p>　　其中: 要輸出的頻率值; 為參考時(shí)鐘頻率;W 為相應(yīng)的十進(jìn)制頻率控制字, 然后轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制即可。</p><p>　　4.2.3 相位控制字的計(jì)算</p><p>　　AD9850中有5 bit用于相位控制。因此，相位控制的精度為360°/2=11.25&

54、#176;，用二進(jìn)制表示為00001，根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置不同的相位控制字就可以實(shí)現(xiàn)精確的相位控制。表4-2給出了相移與相位控制字之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。</p><p>　　表4-2 相移與相位控制字之間的關(guān)系</p><p>　　相移/（°） 相位控制字</p><p>　　0

55、 00000</p><p>　　22.5 00010</p><p>　　45.0 00100</p><p>　　67.5 00110</p><

56、;p>　　90.0 01000</p><p>　　112.5 01010</p><p>　　135.0 01100</p><p>　　157.5

57、 01110</p><p>　　180.0 10000</p><p>　　202.5 10010</p><p>　　225.0 10100</p>&l

58、t;p>　　247.5 10110</p><p>　　270.0 11000</p><p>　　292.5 11010</p><p>　　315.0

59、 11100</p><p>　　337.5 11110</p><p>　　AD9850 有串行和并行兩種控制命令字寫入方式。圖4-7是控制字并行輸入的時(shí)序圖。并行輸入方式下，在W_CLK的上升沿裝入8位數(shù)據(jù)，并把指針指向下一個(gè)輸入寄存器，連續(xù)5個(gè)W_CLK上升沿后，W_CLK的邊沿不再起作用，直到復(fù)位信號(hào)

60、或FQ_UD上升沿把地址指針復(fù)位到第一個(gè)寄存器。在FQ_UD的上升沿把40位數(shù)據(jù)從輸入寄存器裝入到頻率/相位數(shù)據(jù)寄存器(更新DDS輸出頻率和相位)。串行輸入方式下，在W_CLK的上升沿把一位數(shù)據(jù)串行移入，當(dāng)移動(dòng)40位后，F(xiàn)Q_UD的上升沿即可更新輸出頻率和相位。但是要注意的是,此時(shí)數(shù)據(jù)輸入端的三個(gè)管腳不可懸空,其中D0 ,D1 腳接高電平,D2 腳要接地。圖4-8是相應(yīng)的控制字串行輸入的控制時(shí)序圖[10]。</p><

61、;p>　　圖4-7 控制字并行輸入的時(shí)序圖</p><p>　　圖4-8 控制字串行輸入的時(shí)序圖</p><p>　　圖4-9 AD9850結(jié)構(gòu)</p><p>　　因?yàn)橐紤]到FM調(diào)頻，本系統(tǒng)使AD9850工作于并行方式接線，以提高頻率的切換速度。從而達(dá)到調(diào)制1K正弦波的要求。參考時(shí)鐘使用42M晶振，設(shè)計(jì)低通濾波器時(shí)，就要去掉42M的高頻干擾。DDS輸

62、出的帶寬比較高，低通濾波器要采用LC做成7階切貝雪夫低通濾波。其連接圖如圖 4-10[11]。</p><p>　　圖4-10 AD9850 連接圖</p><p>　　而且，應(yīng)在電路中使用一個(gè)截止頻率為10MHz 的7 階切比雪夫?yàn)V波器, 其電路圖如圖 4-11所示。在濾波器的設(shè)計(jì)過程中,能否準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)高Q值的電感,直接影響著濾波器的最終性能[12]。</p><p&

63、gt;　　圖4-11 切貝雪夫低通濾波器</p><p>　　4.3 帶負(fù)載輸出 </p><p>　　要達(dá)到6V±1V的帶負(fù)載輸出，我們先使用寬頻運(yùn)放AD8056做前級(jí)放大，為了達(dá)到合適的電壓增益，我們使用了兩級(jí)放大切換，改變放大的級(jí)數(shù)以便適應(yīng)增益要求，如圖4-12；經(jīng)運(yùn)放輸出的電壓電流較弱，帶負(fù)載能力不強(qiáng)，所以要在運(yùn)放的后級(jí)加上一級(jí)推挽輸出，提高輸出電流。如圖 4-13所

64、示：在推挽輸出端接上了50Ω電阻，輸出幅度能達(dá)到題目的要求。</p><p>　　圖4-12 放大電路</p><p>　　4.3.1 推挽放大器</p><p>　　在功率放大器電路中大量采用推挽放大器電路，這種電路中用兩只三極管構(gòu)成一級(jí)放大器電路，兩只三極管分別放大輸入信號(hào)的正半周和負(fù)半周，即用一只三極管放大信號(hào)的正半周，用另一只三極管放大信號(hào)的負(fù)半周，兩只

65、三極管輸出的半周信號(hào)在放大器負(fù)載上合并后得到一個(gè)完整周期的輸出信號(hào)。 </p><p>　　推挽放大器電路中，一只三極管工作在導(dǎo)通、放大狀態(tài)時(shí)，另一只三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)輸入信號(hào)變化到另一個(gè)半周后，原先導(dǎo)通、放大的三極管進(jìn)入截止，而原先截止的三極管進(jìn)入導(dǎo)通、放大狀態(tài)，兩只三極管在不斷地交替導(dǎo)通放大和截止變化，所以稱為推挽放大器。</p><p>　　圖4-12 推挽輸出</p&g

66、t;<p>　　4.4 正弦調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生 </p><p>　　1K正弦調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生采用DDS技術(shù)。 DDS技術(shù)采用全數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率合成，和其它一般的頻率合成技術(shù)相比，有一些突出的優(yōu)點(diǎn)和獨(dú)特的性能：DDS 在相對(duì)帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、頻率分辨率、相位連續(xù)性、正交輸出以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平，為本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)AM，F(xiàn)M調(diào)制提供了穩(wěn)定的正弦調(diào)制信號(hào)。DDS

67、的實(shí)現(xiàn)原理如圖4-13[13]：</p><p>　　圖4-13 DDS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　DDS 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件?？删幊踢壿嬈骷云渌俣雀?、規(guī)模大、可編程，以及有強(qiáng)大EDA 軟件支持等特性，十分適合實(shí)現(xiàn)頻率的合成。 </p><p>　　由于本系統(tǒng)要求產(chǎn)生1KHz的正弦調(diào)制信號(hào),失真度要求要小,而且穩(wěn)定性要好,DDS 的失真度

68、除受D/A 轉(zhuǎn)換器本身的噪聲影響外，還與存儲(chǔ)深度M和D/A 字長有密切關(guān)系，設(shè)q 為均勻量化間隔，其失真度近似數(shù)學(xué)關(guān)系為: </p><p>　　=*100% (4-2)</p><p>　　本系統(tǒng)的量化級(jí)為256（8 位DAC），經(jīng)計(jì)算其失真度約為5.676%，可以滿足設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　系統(tǒng)采用Altera 公司的CPLD 器

69、件EPM7128，其最高工作頻率為120MHz，典型可用門5000 門。EPM7128SLC84-15是Altera公司推出的MAX7000S 系列的CPLD(Complex Programmable Logic Device)；采用CMOS EPROM工藝，傳輸延遲僅為5ns；內(nèi)部具有豐富的資源--128個(gè)觸發(fā)器、2500個(gè)用戶可編程門；而且具有68個(gè)用戶可編程的IO口，為系統(tǒng)定義輸入、輸出和雙向口提供了極大的方便；為了比較適合混合電

70、壓系統(tǒng)，通過配置，輸入引腳可以兼容3.3V/5V邏輯電平，輸出可以配置為3.3V/5V邏輯電平輸出。EPM7128同時(shí)還提供了JTAG接口，可進(jìn)行ISP編程，極大地方便了用戶。 </p><p>　　DDS設(shè)計(jì)電路產(chǎn)生的波形存在高次諧波，須進(jìn)行低通濾波使波形平滑，為使通帶內(nèi)的起伏最小，我們采用了巴特沃斯二階低通濾波器，如圖 4-14。巴特沃思二階低通濾波器的截止頻率為fc = 1/

71、 2πRC 。由于只需產(chǎn)生1KHz的正弦信號(hào),本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的濾波器的截至頻率為2KHz，選取C=1uf，經(jīng)計(jì)算取R=80Ω。 </p><p>　　圖4-14 二階巴特沃思濾波器</p><p>　　4.5 AM調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生</p><p>　　調(diào)幅（AM）是指用調(diào)制信號(hào)f（t）去控制載波c（t）的振幅，使已調(diào)波的包絡(luò)按照f（t）的規(guī)律線性變化的過程，這種調(diào)制在

72、中短波廣播及通信中獲得廣泛應(yīng)用。</p><p>　　假設(shè)調(diào)制信號(hào)為f（t），載波為</p><p>　　c（t）=cos（t+） (4-3)</p><p><b>　　則已調(diào)信號(hào)可以寫為</b></p><p>　　(t)=[ + f（t）]cost=m(t)cost

73、 (4-4)</p><p>　　式中：為未調(diào)載波的振幅，為載波頻率，為載波起始相位。</p><p>　　在AM 調(diào)幅中, 輸出已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)與輸入調(diào)制信號(hào)成正比,基于此我們采用控制輸入調(diào)制信號(hào)的幅度來改變調(diào)制度ma, 使其可在10%～100%之間程控調(diào)節(jié)，步進(jìn)量10%。</p><p>　　本系統(tǒng)中采用的是模擬乘法器 MC1496 來實(shí)現(xiàn)調(diào)制器的

74、設(shè)計(jì), MC1496 中包含了由帶雙電流源的標(biāo)準(zhǔn)差動(dòng)放大器驅(qū)動(dòng)的四個(gè)高位放大器輸出集電極交叉耦合,產(chǎn)生了兩個(gè)輸入電壓的全波平衡調(diào)制乘積現(xiàn)象,也就是說輸出信號(hào)是一個(gè)常數(shù)乘以兩個(gè)輸入信號(hào)的乘積, 即為 = K。 </p><p>　　使用模擬乘法器比較容易實(shí)現(xiàn)調(diào)幅，調(diào)制質(zhì)量高。電路如圖 4-15。</p><p>　　圖4-15 MC1496電路圖</p><p>　

75、　4.6 ASK、PSK的產(chǎn)生</p><p>　　4.6.1 ASK: 幅移鍵控ASK (Amplitude Shift Keying) 　　</p><p>　　ASK指的是振幅鍵控方式。這種調(diào)制方式是根據(jù)信號(hào)的不同，調(diào)節(jié)正弦波的</p><p>　　幅度[14]。 　　</p><p>　　幅度鍵控可以通過乘法器和開關(guān)電路來實(shí)現(xiàn)。載

76、波在數(shù)字信號(hào)1或0的控制下通或斷，在信號(hào)為1的狀態(tài)載波接通，此時(shí)傳輸信道上有載波出現(xiàn)；在信號(hào)為0的狀態(tài)下，載波被關(guān)閉，此時(shí)傳輸信道上無載波傳送。那么在接收端我們就可以根據(jù)載波的有無還原出數(shù)字信號(hào)的1和0。二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)的頻帶寬度為二進(jìn)制基帶信號(hào)寬度的兩倍。 ASK信號(hào)的表達(dá)式為：</p><p><b>　　(4-5)</b></p><p>　　幅移鍵控法(AS

77、K)的載波幅度是隨著調(diào)制信號(hào)而變化的， 其最簡單的形式是，載波在二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)控制下通斷，此時(shí)又可稱作開關(guān)鍵控法(OOK)。多電平MASK調(diào)制方式是一種比較高效的傳輸方式，但由于它的抗噪聲能力較差，尤其是抗衰落的能力不強(qiáng)，因而一般只適宜在恒參信道下采用。</p><p>　　4.6.2 PSK：數(shù)字相位調(diào)制（phase shift keying）</p><p>　　又稱相移鍵控，利用不

78、同的載波初始相位來表示數(shù)字信號(hào)的“0”和“1”，利用載波振蕩相位的變化來傳送數(shù)字信息，通常又把他們分為絕對(duì)相移（2PSK）和相對(duì)相移（2DPSK）兩種?？梢詫?shí)現(xiàn)用高頻載波對(duì)頻率較低的數(shù)字基帶信號(hào)的調(diào)制，使信號(hào)更適合在特定的信道中傳輸。</p><p>　　二進(jìn)制相移鍵控是用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)去控制載波的相位，使已調(diào)等幅、恒定載波的載波相位與待發(fā)數(shù)字信號(hào)相對(duì)應(yīng)；只有兩種對(duì)應(yīng)狀態(tài)，例如載波相位以0相與π相分別代表“1”（

79、傳號(hào)）和“0”（空號(hào)）。如果數(shù)字基帶信號(hào)g（t）是幅度為1、寬度為Tb的矩形脈沖，則2PSK信號(hào)可表示為</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p><b>　　或</b></p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　　ASK、PSK采

80、用數(shù)字鍵控的產(chǎn)生方法，圖 4-16和圖 4-17分別是他們實(shí)現(xiàn)的原理框圖。</p><p>　　圖4-16 ASK信號(hào)調(diào)制器原理框圖</p><p>　　圖4-17 PSK信號(hào)調(diào)制器原理框圖</p><p>　　選用模擬開關(guān)CD4052來實(shí)現(xiàn)數(shù)字鍵控。</p><p>　　CD4052是一個(gè)差分4通道數(shù)字控制模擬開關(guān)，有A、B兩個(gè)二進(jìn)制控

81、制輸入端和INH輸入，具有低導(dǎo)通阻抗和很低的截止漏電流。幅值為4.5～20V的數(shù)字信號(hào)可控制峰峰值至20V的模擬信號(hào)。例如，若VDD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，則0～5V的數(shù)字信號(hào)可控制-13.5～4.5V的模擬信號(hào)，這些開關(guān)電路在整個(gè)VDD-VSS和VDD-VEE電源范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制信號(hào)的邏輯狀態(tài)無關(guān)，當(dāng)INH輸入端=“1”時(shí)，所有通道截止。二位二進(jìn)制輸入信號(hào)選通4對(duì)通道中的一通道，可連接該輸入至輸出。

82、其使用真值表如表4-3所示：</p><p><b>　　表4-3</b></p><p>　　應(yīng)用時(shí)可以通過單片機(jī)對(duì)A/B的控制來選擇輸入哪一路，例如：需要從4路輸入中選擇第二路輸入，假設(shè)使用的是Y組，那么單片機(jī)只需要分別給A和B送1和0即可選中該路，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理， </p><p>　　注意:第6腳為使能腳，只有為0時(shí)，才會(huì)有通道被選

83、中輸出。</p><p>　　圖4-18 CD4052芯片管腳圖</p><p>　　表4-4 引腳功能說明</p><p>　　要實(shí)現(xiàn)PSK還要增加一級(jí)放大增益為-1的運(yùn)算放大電路，使載波信號(hào)產(chǎn)生一路的180°相移。 </p><p>　　ASK和PSK的數(shù)字序列由CPLD產(chǎn)生。</p><p>　　圖

84、 4-19 ASK 電路圖</p><p>　　圖4-20 PSK電路圖</p><p>　　4.6 LCD顯示器</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用了TG12864A 液晶顯示器，該顯示器是128×64點(diǎn)陣式液晶，其結(jié)構(gòu)框圖見圖4-21。</p><p>　　圖4-21 TG12864A 液晶顯示器結(jié)構(gòu)圖</p>

85、<p><b>　　4.6.1 概述</b></p><p>　　帶中文字庫的128X64 是一種具有4 位/8 位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16*16 點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中

86、文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16 點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示，低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。</p><p>　　4.6.2 基本特性</p><p>　　（1） 低電源電壓（VDD:+3.0--+5.5V

87、）</p><p>　?。?） 顯示分辨率:128×64點(diǎn) </p><p>　　（3） 內(nèi)置漢字字庫，提供8192個(gè)16×16點(diǎn)陣漢字(簡繁體可選) </p><p>　?。?） 內(nèi)置 128個(gè)16×8點(diǎn)陣字符 </p><p>　?。?） 2MHZ 時(shí)鐘頻率 </p><p>　?。?

88、） 顯示方式：STN、半透、正顯</p><p>　　（7） 驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS </p><p>　?。?） 視角方向：6點(diǎn) </p><p>　　（9） 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED 的1/5—1/10 </p><p>　?。?0） 通訊方式：串行、并選可選</p><p&

89、gt;　?。?1） 內(nèi)置DC-DC 轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 </p><p>　?。?2） 無需片選信號(hào)，簡化軟件設(shè)計(jì)</p><p>　?。?3） 工作溫度: 0℃ - +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: -20℃ - +60℃</p><p>　　4.6.3 模塊接口說明</p><p>　　管腳號(hào) 管腳名稱 電平

90、管腳功能描述</p><p>　　1 VSS 0V 電源地</p><p>　　2 VCC 3.0+5V 電源正</p><p>　　3 V0 - 對(duì)比度（亮度）調(diào)整</p><p>　　4

91、 RS(CS） H/L RS=“H”,表示DB7——DB0 為顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　RS=“L”,表示DB7——DB0 為顯示指令數(shù)據(jù)</p><p>　　5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7——DB0</p><p>　　R/W=“L”,E=“H→L”, DB

92、7——DB0 的數(shù)據(jù)被寫到IR 或DR</p><p>　　6 E(SCLK) H/L 使能信號(hào)</p><p>　　7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p><p>　　8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p>

93、<p>　　9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p><p>　　10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p><p>　　11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p><p>　　12 DB5

94、 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p><p>　　13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p><p>　　14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線</p><p>　　15 PSB H/L H：8 位或4位并口方式，L：串口方式&

95、lt;/p><p>　　16 NC - 空腳</p><p>　　17 RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效（見注釋2）</p><p>　　18 VOUT - LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端</p><p>　　19

96、 A VDD 背光源正端（+5V）（見注釋3）</p><p>　　20 K VSS 背光源負(fù)端（見注釋3）</p><p>　　注釋1：如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用串口通訊模式，可將PSB接固定低電平，也可</p><p>　　以將模塊上的J8和“GND”用焊錫短接。</p>

97、;<p>　　注釋2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場合可將該端</p><p><b>　　懸空。</b></p><p>　　注釋3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK 用焊錫短接。</p><p>　　4.6.4 控制器接口信號(hào)說明</p><p>　　RS，R/

98、W 的配合選擇決定控制界面的4 種模式：</p><p><b>　　表4-5</b></p><p><b>　　表4-6 E信號(hào)</b></p><p>　　● 忙標(biāo)志:BF BF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況.BF=1 表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作,此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù).BF=0 時(shí),模塊為準(zhǔn)備狀態(tài),隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)

99、據(jù).利用STATUS RD 指令,可以將BF 讀到DB7 總線,從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài)。</p><p>　　字型產(chǎn)生ROM（CGROM） 字型產(chǎn)生ROM（CGROM）提供8192 個(gè)此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制。DFF=1 為開顯示（DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0 為關(guān)顯示（DISPLAY OFF)。DFF 的狀態(tài)是指令DISPLAYON/OFF和RST信號(hào)控制的

100、。</p><p>　　● 顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)RAM 提供64×2 個(gè)位元組的空間，最多可控制4 行16 字（64 個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示數(shù)據(jù)RAM 時(shí)，可分別顯示CGROM 與CGRAM 的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數(shù)字型(16*8)、CGRAM 字型及CGROM 的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM 中寫入的編碼選擇，在0000H—0006H

101、的編碼中（其代碼分別是0000、0002、0004、0006共4 個(gè)）將選擇CGRAM 的自定義字型，02H—7FH 的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于A1 以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F），GB（A1A0-F7FFH）。</p><p>　　字型產(chǎn)生RAM(CGRAM) 字型產(chǎn)生RAM 提供圖象定義(造字)功能, 可以提供四組16

102、5;16 點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到CGRAM 中，便可和CGROM 中的定義一樣地通過DDRAM 顯示在屏幕中。</p><p>　　地址計(jì)數(shù)器AC 地址計(jì)數(shù)器是用來貯存DDRAM/CGRAM 之一的地址,它可由設(shè)定指令暫存器來改變，之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM 的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng)RS 為“0”時(shí)而R/W 為“1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被

103、讀取到DB6——DB0 中。</p><p><b>　　光標(biāo)/閃爍控制電路</b></p><p>　　此模塊提供硬體光標(biāo)及閃爍控制電路，由地址計(jì)數(shù)器的值來指定DDRAM 中的光標(biāo)或閃爍位置。</p><p><b>　　5 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)軟件部分主要包括了具有友好界

104、面的操作菜單，各種信號(hào)的設(shè)置和控制。正弦波產(chǎn)生過程為：頻率設(shè)置，數(shù)據(jù)處理，然后控制DDS芯片完成各種頻率的正弦波產(chǎn)生；調(diào)幅波產(chǎn)生過程為：通過調(diào)制系數(shù)的設(shè)置，控制D/A轉(zhuǎn)換器輸出，可得到不同幅值的調(diào)制波，與載波相乘來實(shí)現(xiàn)調(diào)幅波的產(chǎn)生；PSK、ASK產(chǎn)生：通過MCU對(duì)模擬開關(guān)的控制來完成PSK、ASK的產(chǎn)生。調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生過程：通過A/D轉(zhuǎn)換器采集調(diào)制信號(hào)，然后根據(jù)調(diào)制信號(hào)的幅度計(jì)算出頻偏，把頻偏數(shù)據(jù)下載到DDS即可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生。如圖5

105、-1。</p><p>　　圖5-1 程序流程圖</p><p><b>　　6 測試說明 </b></p><p><b>　　1、測試儀器 </b></p><p>　　􀂋 HITACHI 20M 雙蹤模擬示波器； </p><p>　　И

106、715; Tektronix 60M 雙通道數(shù)字示波器； </p><p>　　􀂋 HITACHI 數(shù)字頻率計(jì)。 </p><p><b>　　2、指標(biāo)測試 </b></p><p>　　(1) 正弦波指標(biāo)測試 </p><p>　　把正弦波輸出端接入數(shù)字頻率計(jì)，以1K，10K，100K，1M，5M，1

107、0M作為測試點(diǎn)，得到頻率及峰峰值數(shù)據(jù)。</p><p>　　(2) AM調(diào)制波指標(biāo)測試 </p><p>　　把AM輸出信號(hào)接入示波器，目測其調(diào)制系數(shù)，測試數(shù)據(jù)。</p><p>　　(3) FM調(diào)制波指標(biāo)測試 </p><p>　　利用模擬示波器測試FM性能。</p><p>　　(4) PSK/ASK指標(biāo)測試 &l

108、t;/p><p>　　PSK/ASK發(fā)生器輸出端接到數(shù)字示波器，從示波器觀察PSK，ASK波形。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張有正，陳尚勤.頻率合成技術(shù)[M].人民郵電出版社.1984.</p>

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