AD9910评估板用户指南：全面解析与使用教程

在电子工程领域，评估板是验证和开发新设备功能的重要工具。今天，我们将深入探讨AD9910评估板，它是一款用于1 GSPS DDS（直接数字频率合成器）且配备14位DAC（数模转换器）的评估板，由Analog Devices公司设计。下面，我们将从评估板的特性、硬件、软件等方面进行详细介绍。

文件下载：AD9910/PCBZ.pdf

评估板特性与内容

特性

• 全功能评估：专为AD9910设计的全功能评估板，可对其进行全面测试和验证。
• PC评估软件：提供PC评估软件，方便对AD9910进行控制和测量。
• USB接口：支持USB接口，实现与PC的便捷通信。
• 图形用户界面：具备图形用户界面（GUI）软件，拥有频率扫描功能，便于进行板卡控制和数据分析。
• 出厂测试：经过工厂测试，开箱即用。

包装内容

• AD9910评估板
• AD9910/PCBZ安装软件CD
• USB电缆

评估板硬件

硬件要求

要成功使用评估板并运行软件，需满足以下要求：	项目	要求
操作系统	Windows® 98/ME/2000/XP
处理器	Pentium® I或更高
内存	至少128 MB
端口	一个USB端口
时钟	能够产生至少0 dBm、最高达10 MHz正弦波的信号发生器
电源	能够产生至少两个独立直流电压（1.8 V/3.3 V）
测量设备	合适的测量设备，如频谱分析仪或高带宽示波器
电缆	USB 1.1/2.0电缆，以及SMA - X电缆（X = SMA或BNC，取决于与板卡接口的设备连接器）

评估板设置

• 直流电源：AD9910评估板有两个电源连接器（每个四个引脚）：TB1和TB2。TB1为USB接口电路、数字I/O接口和数字核心供电；TB2为DAC和时钟输入电路供电。

• 连接器：各连接器的引脚和偏置电压如下表所示：	连接器	引脚号	标签	电压 (V)
  TB1	1	VCC_USB	3.3
  TB1	2	GND	0
  TB1	3	DVDD_IO	3.3
  TB1	4	DVDD	1.8
  TB2	1, 3	GND	0
  TB2	2	DAC_VDD	3.3
  TB2	4	CLK_VDD	1.8

设备时钟振荡器选项

AD9910架构为用户提供了三种输入信号的选择：

• 提供高频输入信号，连接到J1。
• 使用较低的输入参考频率，启用时钟倍增器，并通过J1连接。
• 在板卡背面连接晶体谐振器。

需要注意的是，AD9910评估板未安装PLL（锁相环）环路滤波器组件。若要使用AD9910的内部PLL，用户必须焊接这些组件，否则PLL不稳定。AD9910数据手册提供了计算合适值的公式，同时在www.analog.com上可获取帮助选择环路滤波器组件值的Excel文件。要启用晶体模式，需将跳线W7切换到XTAL模式，移除C51和C52，并在板卡背面的R4和R11处放置0 Ω电阻，晶体振荡频率为25 MHz。

设备通信要求

评估板提供两种接口选项：

• USB 1.1/2.0
• 排针（U5和U9），可将设备置于外部控制器（如微处理器、FPGA或DSP）的控制之下。

Analog Devices为PC提供了GUI，但未提供外部控制器的控制软件。

跳线设置

通过跳线设置可启用不同的通信模式：	模式	设置
PC控制，USB端口	设置跳线W1和W2为启用，设置跳线W4为启用，在W5、W6和W3上放置跳线
外部控制	设置跳线W1和W2为禁用，设置跳线W4为禁用，移除W5、W6和W3上的跳线

评估板布局

评估板布局包含多个重要部分：

• 手动I/O控制排针：当设备由外部控制器控制时，这些引脚提供AD9910的通信接口。
• 多设备同步控制：用于设置AD9910进行多设备同步操作。
• DAC输出：代表DAC的滤波或未滤波（默认）输出。
• 时钟模式选择：控制参考时钟源是20 MHz至30 MHz晶体，还是来自外部信号发生器。
• 参考时钟输入：外部参考时钟信号的输入。
• 电源连接：TB1和TB2两个连接器为AD9910和评估板提供所需的所有电源电压。
• USB端口：当设备由PC控制（默认模式）时，评估板通过此端口与AD9910通信。

评估板软件

软件安装

安装AD9910评估软件的步骤如下：

1. 以管理员权限登录PC系统。
2. 卸载PC系统上以前安装的任何AD9910评估软件版本。
3. 将AD9910评估软件CD插入CD - ROM驱动器。在AD9910评估软件成功安装之前，不要将AD9910评估板连接到计算机。在继续安装之前，参考软件文件夹中的Readme.txt文件。
4. 运行软件文件夹中的setup.exe文件，并按照屏幕上的安装说明进行操作。

驱动安装

软件成功安装到PC后，需要加载驱动程序以实现评估板和软件的正常通信：

• Windows 98/ME/2000用户：
  1. 为AD9910评估板供电（参考表2）。
  2. 使用USB电缆通过USB端口将评估板连接到计算机。此时，VBUS LED（AD9910评估板上的CR1）亮起。连接USB电缆后，会出现“发现新硬件向导”窗口。
  3. 如果使用Windows 2000，在“发现新硬件向导”中点击“完成”。窗口消失后，USB状态LED（AD9910评估板上的CR2）闪烁，表明评估板连接正常。
• Windows XP用户：
  1. 为AD9910评估板供电（参考表2）。
  2. 使用USB电缆通过USB端口将评估板连接到计算机。VBUS LED（AD9910评估板上的CR1）亮起。
  3. 连接USB电缆后，出现“发现新硬件向导”，点击“下一步”继续到AD9910固件加载程序。
  4. 当出现“硬件安装警告”窗口时，点击“仍然继续”。
  5. 安装完成后，在“发现新硬件向导”中点击“完成”。
  6. 当出现下一个“发现新硬件向导”（针对EZSSP设备）时，点击“下一步”。
  7. 当出现“硬件安装警告”窗口时，点击“仍然继续”。
  8. 安装完成后，在“发现新硬件向导”中点击“完成”。

程序启动

启动AD9910评估软件的步骤如下：

1. 启动软件前，确保AD9910评估板已供电，已连接到计算机，且USB状态LED闪烁。
2. 点击屏幕左下角的“开始”按钮。
3. 选择“程序”，然后选择AD9910 Eval Software文件夹，再选择AD9910 Eval Software加载软件。

软件加载后，会出现绿色启动窗口，窗口内的状态框显示AD9910评估软件的状态。状态框中的绿色文字表示软件成功加载，加载成功后状态框消失；状态框中出现红色文字表示发生错误，将指针移到红色文字上可查看错误详细信息和可能原因。大多数状态消息错误可通过检查跳线设置、确保评估板正确供电、检查USB端口和电缆连接来解决。如果所有电源、USB端口/电缆连接和跳线设置都正确，但仍出现错误，可能是时钟输入配置不正确。

软件功能窗口

控制窗口

控制窗口可对AD9910的时钟输入、时钟倍增器、DAC增益设置、内部I/O更新和掉电功能进行控制。

• 参考时钟路径配置：可设置外部时钟输入频率、启用时钟倍增器、选择VCO范围、设置XTAL输出驱动强度等。
• I/O更新选项设置：可设置内部I/O更新引脚，控制不同电路块的掉电模式。
• AUX DAC控制：控制辅助DAC设置，显示DAC的满量程输出电流。
• 其他控制选项：可启用或禁用I/O同步时钟输出引脚、对齐频率调谐字等的应用、设置DDS相位累加器的复位状态等。
• 数据加载：使用LOAD按钮将数据发送到AD9910。当检测到新数据时，LOAD按钮闪烁橙色，提示点击LOAD将更新发送到串行I/O缓冲区，直到发出I/O更新信号。I/O更新可手动或自动发送。

配置文件窗口

配置文件窗口可轻松更改不同的配置文件设置，在单音模式下可设置输出频率、相位偏移和幅度缩放因子。通过双击相应文本框可打开编辑对话框，设置频率调谐字、相位偏移字和幅度缩放因子的寄存器位。还可选择激活的配置文件寄存器，启用幅度缩放因子、正弦输出和RAM播放等功能。

视图窗口

通过AD9910评估软件的下拉菜单栏中的“视图”选项可访问其他窗口，如OSK和数字斜坡控制窗口、多芯片同步控制窗口、RAM操作窗口、调试窗口、寄存器映射（软件缓冲区）值窗口和DUT I/O窗口等。

OSK和数字斜坡控制窗口

可使用数字斜坡发生器（DRG）功能，选择生成频率、相位或幅度斜坡，设置斜坡的起始和停止值、步长和间隔等参数。还可使用OSK功能，设置幅度缩放因子、手动或自动控制OSK等。

多芯片同步控制窗口

用于设置多芯片同步功能，可设置输入和输出同步脉冲延迟、同步窗口延迟，启用同步时钟接收器和发生器，选择同步脉冲生成对应SYSCLK的上升或下降沿等。

RAM操作窗口

使用RAM时，需参考AD9910数据手册。在配置文件窗口中选择启用RAM，可设置RAM段的起始和结束地址、地址步长率、RAM控制字模式等。通过LOAD按钮可打开RAM I/O窗口，进行RAM数据的加载和读取。

调试窗口

提供对寄存器映射的直接访问以及对许多外部引脚的控制，用于调试AD9910的问题。

寄存器映射（软件缓冲区）值窗口

可在当前值和软件缓冲区中加载的值之间切换，观察寄存器的变化。

DUT I/O窗口

可选择串行I/O端口配置，如2线或3线模式、MSB优先或LSB优先。还可重置I/O端口以解决通信错误。

注意事项

• ESD注意：AD9910是静电放电（ESD）敏感设备，尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量ESD仍可能导致设备损坏，因此需采取适当的ESD预防措施。
• 法律条款：使用评估板即表示同意相关法律条款和条件，评估板仅用于评估目的，不得用于其他用途，且不得对评估板进行出租、出售、转让等操作，不得向第三方披露评估板信息。

通过以上介绍，相信大家对AD9910评估板有了全面的了解。在实际使用过程中，可根据具体需求和应用场景，灵活运用评估板的各项功能。大家在使用AD9910评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。