双路DDS函数发生器A路信号及主控部分的设计

论文摘要

直接数字频率合成（DDS）技术是最新发展起来的一种信号产生方法。本课题基于此技术,设计了一种适用于实验教学的双路输出函数信号发生器,其中,A路采用集成DDS芯片AD9850,B路采用可编程逻辑器件实现DDS。本设计的任务是实现A路信号的输出,包括正弦、方波、脉冲及调幅几种常用波形,结合键盘和显示部分,构成一个完整的信号源。本文对几种波形的产生及控制过程进行了详细论述。正弦和方波由AD9850产生,脉冲波由CPLD产生,幅度调制部分采用AD835乘法器,实现常规双边带调幅。控制部分依次为,对信号进行幅度控制,再经过由AD844构成的两级运放,分别实现电压放大和功率放大,最后由固定衰减网络对信号幅度实现0～-40dB的衰减。键盘部分采用编码式键盘芯片HD7279A,以串行方式与单片机进行通信。显示部分使用内藏T6963C控制器的点阵式液晶显示器HS12864显示数据及功能。整个系统的协调工作由单片机AT89C52控制。本设计对主要部分进行了测试,并对实验数据进行了分析,结果证明其性能较好。主要体现在：频率稳定度高,波形幅度分辨率高,尤其是自行设计的CPLD数字脉冲信号发生器产生的窄脉冲宽度最低可达20ns,常规双边带调幅能够实现0-100%的调制度,且线性较好。本系统能够实现信号源的基本功能,适用于实验教学,成本较低,并且某些性能高于市场上现有的一些DDS信号源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究目的
• 1.2 DDS技术的研究现状及发展趋势
• 1.3 本文主要工作与内容安排
• 第2章 系统整体设计方案
• 2.1 主要性能指标
• 2.2 主要芯片的选择
• 2.2.1 DDS芯片
• 2.2.2 单片机
• 2.3 整体设计框图
• 第3章 A路信号源电路的设计实现
• 3.1 直接数字频率合成（DDS）技术
• 3.1.1 DDS基本构成
• 3.1.2 DDS工作原理
• 3.1.3 DDS的基本参数计算公式
• 3.1.4 DDS的各组成部分的具体参数及其相互关系
• 3.2 AD9850芯片介绍
• 3.2.1 AD9850芯片引脚及其功能
• 3.2.2 AD9850内部数据寄存器
• 3.2.3 AD9850内部工作过程
• 3.3 以AD9850为核心的信号源设计
• 3.3.1 AD9850与单片机的连接
• 3.3.2 低通滤波器电路
• 3.3.3 调幅波的产生
• 3.3.4 脉冲波的产生
• 3.3.5 波形选择电路
• 3.3.6 幅度控制电路
• 3.3.7 功率放大电路
• 3.3.8 衰减电路
• 第4章 键盘输入电路的设计
• 4.1 键盘输入类型
• 4.1.1 非编码键盘
• 4.1.2 编码键盘
• 4.1.3 两种编码方式的比较
• 4.2 键盘芯片HD7279A
• 4.3 键盘电路
• 4.4 按键的配置
• 第5章 液晶显示电路的设计
• 5.1 T6963C控制器
• 5.2 HS12864
• 5.3 LCD与单片机的连接
• 第6章 系统软件设计
• 6.1 系统主程序流程
• 6.2 系统子程序设计
• 6.2.1 键盘输入子程序
• 6.2.2 液晶显示子程序
• 第7章 总结
• 7.1 测试结果
• 7.2 新颖点
• 7.3 不足和改进思想
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 致谢