正弦波信号源系统设计 - 基于MP430控制的正弦波信号源的设计与制作

　　二. 系统设计

　　2.1 硬件设计

　　2.1.1 正弦波产生电路

　　DDS单片频率合成器AD9851的ROM中已预先存入正弦函数表，其幅度按二进制分辨率量化,其相位一个周期360o按2∏/232的分辨率设立相位取样点。然后存入ROM相应地址中。工作时，用单片机送入频率码。输入采用并行方式，8位一个字节，分5次输入，其中32位是频率码，另8位中的5位是初始相伴控制码，3位是掉电控制码。改变读取ROM的数目，即可改变输出频率。

　　输出频率的一般表达式为 fout=kfc/232

　　式中，k为频率码，是个32位的二进制数。fc为系统时钟频率，即25MHz。

　　频率变化范围为20Hz~20kHz，周期变化范围为50ms~50us。时钟周期Tc=0.04us.当输出频率最高，即fomax=20 kHz,则Tomin=50us，

　　步进宽度为： △T=Tomin×2%=50×2%=1us

　　图2

　　2.1.2 正弦波幅值可调电路

　　采用16位串行DA器件DAC8831来实现正弦波的幅度步进。将DDS生成的正弦波接到DAC8831的基准输入端，通过单片机调整DA输入数字量，从而完成正弦波100mv的步进和幅值预置。

　　图3

　　2.1.3 脉冲波形成电路

　　在单片机的控制下通过verilog编程在FPGA内部产生可控脉冲波。

　　图4

　　2.1.4 脉冲波幅值步进调整电路：

　　本部分采用16串行DA器件DAC8831，接口简单，且精度较高。电路图与图3-2相同。

　　2.2 软件设计

　　2.2.1 基本思路

　　单片机控制AD9851产生频率和相位都可控的正弦波，频率量由键盘设定，步进量为5Hz，AD9851频率分辨率为0.006985Hz，完全能够满足要求。正弦信号送入DAC8831的基准输入端，单片机控制DA的数字量调节其幅值，设置按键调整幅值可实现100mv的步进。在单片机的控制下编程在FPGA内部产生占空比可调的脉冲波，单片机向FPGA送入占空比值和频率值，FPGA通过计数值从而改变输出脉冲波的占空比和频率，设置按键调整占空比和幅值。正弦信号送入DAC8831的基准输入端，单片机控制DA的数字量调节其幅值，设置按键调整幅值可实现100mv的步进。

　　2.2.2 软件流程图

　　图5 软件流程图