三、AD9850工作方式
1、控制字的加載
AD9850有40位控制字,32位用于頻率控制,5位用于相位控制,1位用于電源休眠,2位用于選擇工作方式,詳見表1。這40位控制字可通過并行或串行方式輸入到AD9850,圖4是控制字并行輸入的時(shí)序圖。在并行裝入方式中,通過8位總線D0-D7可將數(shù)據(jù)輸入到寄存器。在W-CLK的上升沿裝入8位數(shù)據(jù),并把指針指向下一個(gè)輸入寄存器,在重復(fù)5次之后,再在FQ-UD上升沿把40位數(shù)據(jù)從輸入寄存器裝入到頻率/相位數(shù)據(jù)寄存器(更新DDS輸出頻率和相位),同時(shí)把地址指針復(fù)位到第一個(gè)輸入寄存器。連續(xù)5個(gè)W-CLK上升沿后,W-CLK的邊沿就不再起作用,直到復(fù)位信號(hào)或FQ-UD上升沿把地址指針復(fù)位到第一個(gè)寄存器。
在串行輸入方式,W-CLK上升沿把25(D7)引腳的一位數(shù)據(jù)串行移入,當(dāng)移動(dòng)40位后,用一個(gè)FQ_UD脈沖即可更新輸出頻率和相位。圖5是相應(yīng)的控制字串行輸入的控制時(shí)序圖。AD9850的復(fù)位(RESET)信號(hào)為高電平有效,且脈沖寬度不小于5個(gè)參考時(shí)鐘周期。AD9850的參考時(shí)鐘頻率一般遠(yuǎn)高于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率,因此復(fù)位端(22)可與單片機(jī)的復(fù)位端直接相連。
2、相位控制字的計(jì)算
AD9850中有5bit用于相位控制,相位控制的精度為360°/25=11.25°,用二進(jìn)制表示為00001,根據(jù)實(shí)際需要,設(shè)置不同的相位控制字就可以實(shí)現(xiàn)精確的相位控制。表2給出了相移與相位控制字之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,允許相位按增量11.25°、22.5°、45°、90°、180°移動(dòng)或者這些值進(jìn)行組合。
3、頻率控制字的計(jì)算
輸出信號(hào)的頻率由頻率控制字內(nèi)的相位增加量來(lái)決定。設(shè)相位累加器的位數(shù)為N,頻率控制字內(nèi)的相位增量為K,參考時(shí)鐘頻率為CLKIN,AD9850的頻率控制字為△Freq,則DDS系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率fOUT為:fOUT=(CLKIN×K)/2N,輸出信號(hào)的頻率分辨率為△fOUT=CLKIN/2N,對(duì)于一個(gè)相位累加器的位數(shù)N=32,參考時(shí)鐘頻率為CLKIN=125MHz,當(dāng)相位增量K=1時(shí),輸出信號(hào)頻率,fOUT最低,其值約為0.03Hz,這個(gè)值也是輸出信號(hào)的頻率分辨率△fOUT;K的值不能太大,否則會(huì)出現(xiàn)失真波形。fOUT的最大值理論上至少應(yīng)少于CLKIN/2,當(dāng)相位增量K=231時(shí),輸出信號(hào)頻率fOUT最高,其值可達(dá)62.5MHz。所以要向提高輸出頻率的最大值,就得靠提高系統(tǒng)的外部時(shí)鐘CLKIN。
當(dāng)給定DDS系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率為fOUT,AD9850的頻率控制字為:△Freq=K=(fOUT×2N)/CLKIN。AD9850的頻率控制字位數(shù)N為32位,當(dāng)參考時(shí)鐘頻率CLKIN=20MHz,輸出信號(hào)頻率位1kHz,則向AD9850寫入頻率控制字為:△