基于51单片机做DDS正弦波信号源(论文).doc

目 录 1绪论……………………………………………………… 1 2 单片机80C51的简介…………………………………………………………… Y 2. 1 主芯片80C51的硬件资源……………………………………………………Y 2.2 80C51中断系统……………………………………………… Y 2.3单片机定时/计数器的使用 ……………………………………… Y 3 ×××××（正文第3章） …………………………………………… Y ………………………………………（略） X ×××××（正文第X章）……………………………………………………… Y 结论 ………………………………………………………………………………… Y 致谢 ………………………………………………………………………………… Y 参考文献………………………………………………………………………………Y 附录A ××××（必要时） ……………………………………………………… Y 附录B ××××（必要时） ……………………………………………………… Y 图1 ×××××（必要时）……………………………………………………… Y 图2 ×××××（必要时）……………………………………………………… Y 表1 ×××××（必要时）……………………………………………………… Y 表2 ×××××（必要时）……………………………………………………… Y 注：1. 目次中的内容一般列出“章”、“条”二级标题即可； 2．X、Y表示具体的阿拉伯数字； 3．页眉中的页码用罗马数字（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ……）表示。 第一章　　绪　论 1.1课题研究的意义与作用 ??? 1971年，美国学者j.Tierney等人撰写的　A Digital Frequency Synthesizer-文首次提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成原理。限于当时的技术和器件水平，它的性能指标尚不能与已有的技术相比，故未受到重视。近10年间，随着微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS或DDFS）得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的姣姣者。具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比。 1.2 DDS的研究现状及发展趋势 ??? 在频率合成（FS, Frequency Synthesis）领域中，常用的频率合成技术有模拟锁相环、数字锁相环、小数分频锁相环（fractional-N PLL Synthesis）等，直接数字合成(Direct Digital Synthesis－DDS)是近年来新的FS技术。单片集成的DDS产品是一种可代替锁相环的快速频率合成器件。DDS是产生高精度、快速变换频率、输出波形失真小的优先选用技术。DDS以稳定度高的参考时钟为参考源，通过精密的相位累加器和数字信号处理，通过高速D/A变换器产生所需的数字波形（通常是正弦波形），这个数字波经过一个模拟滤波器后，得到最终的模拟信号波形。如图1-1所示，通过高速DAC产生数字正弦数字波形，通过带通滤波器后得到一个对应的模拟正弦波信号，最后该模拟正弦波与一门限进行比较得到方波时钟信号。 ??? DDS系统一个显著的特点就是在数字处理器的控制下能够精确而快速地处理频率和相位。除此之外，DDS的固有特性还包括：相当好的频率和相位分辨率（频率的可控范围达μHz级，相位控制小于0.09°）,能够进行快速的信号变换（输出DAC的转换速率300百万次/秒）。这些特性使DDS在军事雷达和通信系统中应用日益广泛。 其实，以前DDS价格昂贵、功耗大（以前的功耗达Watt级）、DAC器件转换速率不高，应用受到限制，因此只用于高端设备和军事上。随着数字技术和半导体工业的发展，DDS芯片能集成包括高速DAC器件在内的部件，其功耗降低到mW级（AD9851在3.3v时功耗为650mW），功能增加了，价格便宜。因此，DDS也获得广泛的应用：现代电子器件、通信技术、医学成像、无线、PCS/PCN系统、雷达、卫星通信。 1.3???????? DDS的系统简介 1.3.1DDS的基本原理　 　　DDS的基本原理是利用采样定理，通过查表法产生波形。DDS的结构有很多种，其基本的电路原理可用图1-2来表示。 ??? 相位累加器由N位加法器与N位累加寄存器级联构成。每来一个时钟脉冲ｆｓ，加法器将频率控制字ｋ与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端。累加寄存器