基于MSP430单片机和AD9850的嵌入式信号源设计

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1、万方数据测试测量技术3系统硬件设计MSP430F543的I／O口资源较多，并为了充分发挥DDS芯片的高速性能，我们选择并行方式。3．1AD9850芯片介绍本系统硬件接口电路如图4所示，MSP430F5438通过P1口AD9850是美国AD公司生产的高集成度DDS芯片，采用与AD9850连接，P3．4、P3．1和P3．0分别模拟DDS—RST、FQ_UPCMOS工艺，其功耗在3·3V供电时仅为155mw，扩展：[业级温和W_CLK。P4口与键盘连接，P9、PIO口接OCM12864—9图形点度范嗣为一40～80T：，采用28引脚

2、的SSOP表面封装形式。该芯阵液晶显示．实现人机交互。片组成原理，如图2所示，内层虚线内是一个完整的可编程DDS系统，外层虚线内包含了AD9850的主要组成部分。AD9850内含可编程DDS系统和高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成。一群图4硬件接口电路3．4低通滤波器设计低通滤波器是直接数字频率合成器的重要组成部分，其性能的优劣直接影响整个直接数字合成器的特性。在整个DDS实现的过程中，低通滤波器除了滤掉高频信号之外，还有除去杂散的作用。在该系统中，为了使输出信号频率最高10MHz时能够最低程度地降低AD9850外部系

3、统时钟30MHz的干扰，采用具有较窄过渡带特『生的椭圆滤波器。3_2系统框图图5椭圆低通滤波器电路图DDS信号发生器的系统框图如图3所示。本系统采用4系统软件设计30MHz的基准晶振，可以产生频率、幅度可调的正弦波、方波、三软件模块由主程序(IⅥSP430F5438初始化、AD9850初始化、角波，信号最高的输出频率可以达到10MHz。LCD12864初始化)、显示子程序、键盘输入子程序、信号发生与控制子程序四部分组成。信号源系统主程序流程，如图6所示。系统开机后首先进行初始化，包括MSP430F5438初始化及液晶显示屏的初

4、始化。然后设定波形和输出频率，由MSP430F5438根据公式fo=K·fc／2(fo为输出频率，即键盘设定图3系统整体框图的频率值；K为频率控制字；为外部参考时钟，系统选用30MHz3．3MSP430F5438与AD9850的接口电路外部晶振；N为相位寄存器的位数，等于31算频率控制字K：K=本设计采用MSP430系列16位单片机MSP430F5438作为fo·232／fc=fo·143165。计算出K后，转换成为4O位控制字，主控芯片，MSP430采用高效的精简指令集(RIsc)皇士构，此单片机(AD9850有4(】位控制

5、字，32位用于频率控制，5位用于相位控具有非常高的集成度，它集成了多通道12_hit的A／D转换器、模制，1位用于电源休眠控制，2位用于选择工作方式)。拟比较器、多个包含捕捉／比较寄存器的定时器、串行通信接VIMSP430F5438再把计算出来的40位控制字，在5个时钟周期内USART、看门狗定时器、数控振荡器(DCO1、硬件乘法器、大量的送给AD9850。AD9850在接收完成后，FQ—UP由低电平变成高电I／O端口以及最多可达256KB的Flash和16KBRAM，可以满足平后输出相应设定幅值大小的波形。大多数设备的应用需

6、要。其内部预设了JTAG模块，具有完整的其中，AD9850部分子程序为：voidf在线调试功能，可利用片内Flash方便地实现软件升级[51。_out0／／分频段计算输出频率子函数AD9850控制字的写入方式有串行和并行两种。并行写入方{式的优点是数据传输的速度快，能够提升整个系统的处理速度，if(P2INda1<=10&&t?eq<1000)万方数据2

7、011第09期困d[3]=(unsignedlong)fw>>24；d降}voidconw_400／，将得到的频率控制字分5次送到AD9850临时寄存器子函数{for(i=~<5++】／／40bitcontrolwords{P1OUT=d[i]；墨CLKH；CLKL；}}voidPOUD0悍AD9850I}缶时寄存器的数据送到频率控制寄存器子函数{PQUD-H；／／upda~fewordPQUD-kl5系统测试与结果分析为了检验本系统的实际性能，在完成所有设计后，使用HDSTO22M型示波表对该系统进行实测，经过实验测试，系统

8、图6系统主程序流程图输出的正弦波、三角波、方波均达到下列性能指标：输出信号频{率范围为1Hz～10MHz；步进调整为1Hz，10Hz，100Hz三档freq=freq+10；步进；失真度无明显失真；输出电压峰峰值为110v；频率稳delay(100)；定度优于l0。}}6结论