基于DDS的正弦信号发生器的设计+电路图+源码(3)
图1 DDS原理框图
其中W为波形控制字、N为相位累加器的字长、P为相位控制字、K为频率控制字、fc为参考时钟频率、D为ROM数据位及D/A转换器的字长、D为ROM数据位及D/A转换器的字长。
2. 总体方案
2.1系统设计原理
采用DDS作为信号发生核心器件的全数控函数信号发生器设计方案，根据输出信号幅度和频率可数控、输出频率宽、输出信号波形类型可设置等要求，选用AD9850芯片，并通过处理AD9850的32位频率控制字和单片机程序控制，再经放大程序，然后加至以数字电位器为核心的数字衰减网络，从而实现了信号类型、频率、幅度以及输出等选项的全数字控制。
本系统主要由单片机、DDS直接频率信号合成器、数字衰减电路、真有效值转换模块、A/D转换模块、数字积分选择电路等部分组成。单片机AT89S52是整个系统的中控部分，通过对键盘进行扫描读入相位信息，经转换后输出到芯片AD9850，输出波形。键盘输入的数字信息经AT89S52控制的LCD1602显示。
2.2 总体设计框图
系统构成如图2所示,主要由五部分构成。
图2 系统框图
3. 系统硬件设计
3.1 键盘控制模块
图3 键盘控制电路
图3为，键盘的控制电路。其中一个键为复位键。一个是切换键，负责输入频率数字的位数。另两个分别为频率增加和减少。
3.2 单片机控制模块
主控电路中，以单片机为主体，通过分析键盘输入的数字值，对AD9850写入相应的控制字。它是系统的大脑。
单片机（MICROCONTROLLER，又称微控制器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算计，这些部件包括数据存贮器RAM、定时器/计数器、中央处理器CPU、多种I/O接口电路和程序存贮器ROM。
单片机AT89S52的主要性能分别为：与MCS-51单片机产品兼容；1000次擦写周期；8K字节在系统可编程Flash存储器；全静态操作：0Hz～33Hz、32个可编程I/O口线、低功耗空闲和掉电模式、掉电标识符、八个中断源、三级加密程序存储器、掉电后中断可唤醒、串行全双工UART通道、看门狗定时器、双数据指针、三个16位定时器/计数器[3]。
图4 单片机AT89S52引脚结构图
AT89S52单片机是一种高性能、低功耗CMOS8位的微控制器。片上Flash存储器不仅适用程序存储器在系统中可编程，也适用常规的编程器。单芯片的结构中，包含了8位的CPU和系统可编程Flash，这使AT89S52在众多嵌入式的控制应用系统中得到广泛应用。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash、256字节RAM、32位I/O口线、看门狗定时器、2个数据指针、三个16位定时器/计数器、一个6向量2级中断结构、全双工串行口、片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
P0口：8位的开路漏级双向I/O端口，每个引脚能够吸收8TTL的门电流。当该端口的管脚首次写入1时，定义其为高阻输入。数据/地址总线复用口。输出指令字节时，需要接入上拉电阻进行校验，此时为准双向口。
P1口：8位内部提供上拉电阻准双向I/O口。作为通用的输入/输出端口，该端口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收[5]。
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