DDS模块使用说明

AD9851ASQ数据手册

2013全国电子设计大赛专用DDS模块

DDS模块设计

DDS模块的设计是本系统的重点，也是本章阐述的重点。DDS模块主要是围绕芯片AD9854进行设计的，设计要求既要满足性能指标，还要求优化电路，减小电路面积，否则13路DDS共同存在会使系统体积显得较大。下面先介绍AD9854的基本特性。

4.2.1 AD9851介绍

１４位相位偏置字４＊－２０＊参考频率倍频器频率累加器相位累加器波形存储器频率控制字，以及频率控制逻辑程序寄存器４８位频率转换字逆sinc滤波器１２位幅度调制数据数字乘法器上升和下降边沿乘法器Ｉ／Ｏ端口缓冲器程序更新时钟１２位Ｄ／Ａ１２位Ｄ／Ａ１２位控制数据６位地址总线８位数据总线时钟模式参考时钟输入ＦＳＫ／ＢＰＳＫ／ＨＯＬＤ更新双向寄存器更新信号读信号写信号串行／并行选择复位电源地比较器输入模拟信号输出模拟信号输出比较器输出图4-2 AD9851功能结构框图

如图4-2所示，AD9851内部包括一个具有48位相位累加器、一个可编程时钟倍频器、一个反sinc滤波器、两个12位300MHz DAC，一个高速模拟比较器以及接口逻辑电路。其主要性能特点如下：

1. 高达300MHz的系统时钟；

2. 能输出一般调制信号，FSK，BPSK，PSK，CHIRP，AM等；

3. 100MHz时具有80dB的信噪比；

4. 内部有4*到20*的可编程时钟倍频器；

5. 两个48位频率控制字寄存器，能够实现很高的频率分辨率。

6. 两个14位相位偏置寄存器，提供初始相位设置。

7. 带有100MHz的8位并行数据传输口或10MHz的串行数据传输口。

AD9854的芯片封装图如下：

图4-3 AD9851芯片封装图

AD9851有40个程序寄存器，对AD9851的控制就是对这些程序寄存器写数据实现的。

表4-1 AD9851并行接口寄存器功能

Table 4-1 AD9851 parallel interface registers function

AD9833使用案例：音频信号发生器

背景

AD9833是一款高精度、低功耗的直接数字频率合成器（DDS），它可以用于产生稳定的正弦波和方波信号。由于其小巧便携、易于控制和良好的性能，AD9833广泛应用于音频测试、仪器仪表以及通信设备等领域。

目标

本案例将展示如何使用AD9833构建一个简单的音频信号发生器，实现产生不同频率和幅度的正弦波信号。

材料准备

• Arduino开发板

• AD9833模块

• 面包板

• 杜邦线

过程

硬件连接

首先，将Arduino开发板连接到AD9833模块。请按照以下步骤进行连接：

1. 将Arduino的5V引脚连接到AD9833模块的VCC引脚。

2. 将Arduino的GND引脚连接到AD9833模块的GND引脚。

3. 将Arduino的D9引脚连接到AD9833模块的FQ_UD引脚。

4. 将Arduino的D10引脚连接到AD9833模块的SCLK引脚。

5. 将Arduino的D11引脚连接到AD9833模块的SDATA引脚。

连接完成后，确保所有电路连接牢固可靠。

软件编程

接下来，我们将使用Arduino IDE编写代码来控制AD9833模块。

首先，打开Arduino IDE并创建一个新的空项目。然后，将以下代码复制到项目中：

#include

// 定义AD9833模块的引脚

#define FQ_UD_PIN 9

#define SCLK_PIN 10 #define SDATA_PIN 11

// 创建AD9833对象

AD9833 ad9833(FQ_UD_PIN, SCLK_PIN, SDATA_PIN);

void setup() {

// 初始化串口通信

Serial.begin(9600);

// 初始化AD9833模块

ad9833.begin();

}

void loop() {

// 设置频率和幅度

DDS

一、简介

DDS同 DSP（数字信号处理）一样，是一项关键的数字化技术。DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。

DDS输出示意图

1、DDS的简单介绍

DDS芯片中主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器三个部分（如Q2220）。频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率控制码；而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内进行相位累加，得到一个相位值；正弦计算器则对该相位值计算数字化正弦波幅度（芯片一般通过查表得到）。DDS芯片输出的一般是数字化的正弦波，因此还需经过高速D/A转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟频率信号。

另外，有些DDS芯片还具有调幅、调频和调相等调制功能及片内D/A变换器（如AD7008）。

2、DDS主要芯片介绍

二、DDS的工作原理

在模拟域的正弦波中，单个频率fa, 的相位角以下面的速度旋转一个固定角度：

ω=Δphase/Δt=2πfa, 相位角相对于时间的变化与正弦波频率呈线性关系，在每个正弦波周期结束时相位角为0。

在数字域，上述方程式中的Δt为采样时钟频率fs的倒数，这表明对任何给定的采样：

fa=Δphase*fs /2π

DDS中的相位累加器生成输出信号的相位信息，它通常基于一个32位的频率调节字(FTW)，代表了Δphase。显然，32位的FTW能够保证DDS输出频率的高分辨率。通过另外的相位寄存器累加相位偏移量来完成相位调制。

这个相位信息直接映射为输入字决定的频率的幅度信息，然后DDS中的一个模块将相位信息转换为幅度值。

传统上由保存在内存中的正弦/余弦查找表来完成这项任务。为控制查找表的大小，并不是FTW中所有的位都被用于查找表，尽管它们可在选择fa上提供高分辨率。该模块的输出为DAC的输入，DAC则产生一个幅度序列，然后由低通滤波器对DAC的输出进行平滑处理。

第 1 页 共 3 页 dds的idl语法

（最新版）

目录

1.DDS 的 IDL 语法概述

2.IDL 语法的基本结构

3.IDL 语法中的数据类型

4.IDL 语法中的接口和操作

5.IDL 语法的应用示例

正文

【DDS 的 IDL 语法概述】

分布式数据服务（DDS）是一种实现实时数据共享的技术，其核心是使用数据分发服务（IDS）来实现数据在不同设备间的分发和同步。在 DDS

中，IDL（接口定义语言）是一种用于描述数据结构、接口和操作的语言，它定义了在不同设备之间进行数据交互的规则。

【IDL 语法的基本结构】

IDL 语法的基本结构包括以下几个部分：

1.模块定义：模块定义了 IDL 语法中的命名空间，用于组织和管理

IDL 中的各种元素。

2.结构体定义：结构体定义了 IDL 中的数据类型，用于描述数据的组织结构。

3.接口定义：接口定义了 IDL 中的数据分发服务，用于描述数据分发和同步的规则。

4.操作定义：操作定义了 IDL 中的数据操作，用于描述数据的读写和修改等操作。 第 2 页 共 3 页 【IDL 语法中的数据类型】

IDL 语法中的数据类型包括基本数据类型和复合数据类型。基本数据类型包括整型、浮点型、布尔型和字符串等。复合数据类型包括数组、结构体和联合体等，它们可以用于描述复杂的数据结构。

【IDL 语法中的接口和操作】

IDL 语法中的接口定义了数据分发服务的合同，包括数据分发的方式、数据格式和同步策略等。操作定义了数据分发服务中的具体操作，包括数据的发布、订阅和取消订阅等。

【IDL 语法的应用示例】

以下是一个简单的 IDL 语法应用示例，用于描述一个实时数据共享系统中的温度传感器数据：

```

module SensorData {

struct TemperatureData {

long timestamp;