AD9958评估板：功能、设置与应用全解析

在电子设计领域，频率合成器的性能评估和应用开发是一项重要工作。AD9958评估板为工程师们提供了一个便捷的平台，用于深入了解和测试AD9958多通道频率合成器的各项功能。本文将详细介绍AD9958评估板的特点、硬件设置、软件安装与配置，以及其在不同模式下的应用。

文件下载：AD9958/PCBZ.pdf

评估板概述

特点与应用

AD9958评估板是一款功能全面的评估工具，具备以下特点：

• 为AD9958提供完整的评估功能。
• 配备PC评估软件，可对AD9958进行控制和测量。
• 支持USB接口，方便与计算机连接。
• 拥有图形用户界面（GUI）软件，具备频率扫描功能，便于进行板卡控制和数据分析。
• 经过工厂测试，开箱即用。

其应用场景广泛，主要包括AD9958的性能评估以及作为学习AD9958编程的GUI控制面板。

硬件组成与要求

评估板套件包含AD9958评估板和安装软件。使用该评估板需要满足以下要求：	项目	要求
操作系统	Windows® 98/Windows® ME/ Windows® 2000/Windows® XP
处理器	Pentium® I或更高
内存	128 MB或更高
端口	一个USB端口
时钟	能够产生至少3 dBm功率、最高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）

评估板的设置

供电设置

AD9958评估板有五个电源连接器：TB1、J10、J16、J18和J20。各连接器的功能和所需电压如下：	连接器	引脚号	标签	电压（V）
TB1	1	VCC_USB	3.3
TB1	2	DVDD_I/O	3.3
TB1	3	GND	0
TB1	4	DVDD	1.8
J10		CLK_VDD	1.8
J16		AVDD	1.8
J18		BG_VDD	1.8
J20		AVDD	1.8

需要注意的是，评估板已预先配置，CLK_VDD、BG_VDD和所有AVDD连接是相连的，只需为其中一个AVDD连接供电，即可确保两个DAC的模拟电路正常工作。若需要更好的通道隔离，可以移除评估板背面的0 Ω电阻（R21、R32 - R51、R54 - R64）。

时钟设置

AD9958架构为用户提供了两种输入信号的选项：

• 直接将外部时钟信号连接到REF_CLK连接器J9，为频率合成器/DDS提供时钟。
• 使用外部晶体作为时钟源。通过设置跳线W11来选择不同的时钟源。

通信设置

评估板支持两种接口标准：

• USB 1.1/2.0接口。
• 排针（U2、U13），可将器件置于外部控制器（如µP、FPGA或DSP）的控制之下。

通过设置跳线，可以启用不同的通信模式：	模式	设置
PC控制，USB端口	将W7设置为PC，在W1、W2、W3、W9和W10上放置跳线
外部控制	将W7设置为手动，在W9上放置跳线，移除W1、W2、W3和W10（或保留为分流器）

评估板软件

软件安装

安装AD9958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系统上之前安装的AD9958评估软件。
3. 将AD9958评估软件CD插入CD - ROM驱动器，在软件安装成功之前，不要将评估板连接到计算机。在安装前，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，按照屏幕上的安装说明进行操作。

软件配置

软件安装成功后，需要将评估软件与评估板通过USB端口进行连接。不同操作系统的配置步骤有所不同：

• Windows 98/Windows ME/Windows 2000用户：
  1. 为评估板供电。
  2. 使用USB电缆将评估板连接到计算机，VBUS LED（AD9958评估板上的CR1）亮起。
  3. 连接USB电缆后，会出现并消失一系列窗口。
  4. 若使用Windows 2000，看到特定窗口时点击Finish。
  5. 最后，USB状态LED（AD9958评估板上的CR2）闪烁，表示评估板连接正常。
• Windows XP用户：
  1. 为评估板供电。
  2. 使用USB电缆将评估板连接到计算机，VBUS LED亮起。
  3. 连接USB电缆后，按照一系列窗口提示操作，点击相应按钮，直到USB状态LED闪烁，表示连接正常。

软件加载

加载AD9958评估软件的步骤如下：

1. 确保评估板已供电并连接到计算机，USB状态LED闪烁。
2. 点击桌面左下角的“开始”按钮。
3. 选择“所有程序”>“AD9958_59 Eval Software文件夹”>“AD9958_59 Eval Software”来加载软件。

加载软件后，会出现一个绿色的启动屏幕，状态框显示软件的加载状态。若状态框显示红色文字，则表示软件加载失败，可通过检查跳线设置、电源连接、USB端口和电缆连接等方式解决问题。

功能控制窗口

芯片级控制

芯片级控制窗口用于控制影响AD9958所有通道的功能，包括：

• LOAD和READ按钮：用于发送数据和检索寄存器设置。当检测到新数据时，LOAD按钮会闪烁橙色，点击后将更新发送到串行I/O缓冲区，I/O更新可手动或自动发送。点击READ可读取当前设置状态并更新GUI。
• 时钟设置：可配置AD9958的参考时钟路径，包括参考时钟输入、PLL乘法因子、电荷泵电流输出等设置。
• 全通道累加器控制：可控制两个通道的相位和扫描累加器，包括自动清除和手动清除功能。
• 调制配置：配置AD9958的调制操作，包括PPC位设置、RU/RD功能控制、调制级别选择等。
• 多设备同步：可同步多个评估板，具体操作可参考AD9958数据手册和评估板原理图。
• 全通道电源关闭：可通过软件配置或外部电源关闭选项集体关闭两个通道的电源。

通道控制

通道控制窗口用于控制AD9958特定通道的功能，包括：

• 通道选择：可选择Channel 0或Channel 1进行配置。
• 电源关闭：可选择关闭数字逻辑或DAC电路。
• 调制输出类型：可选择相位、频率、幅度调制或单音模式。
• 线性扫描选项：可控制线性扫描功能，包括启用线性扫描、无停留功能、加载扫描速率寄存器等。
• 流水线延迟控制：可使单音模式下频率、幅度和相位更新的流水线延迟相等。
• DAC满量程电流控制：可缩放DAC的输出电流。
• 输出波形：可选择余弦或正弦函数进行角度 - 幅度转换。
• 相位累加器控制：可控制通道特定的相位累加器。

通道输出配置

通道输出配置窗口用于配置通道的各种输出特性，包括：

• 单音设置：可直接输入输出频率，设置相位偏移、幅度缩放因子等。
• 配置文件寄存器：可输入调制和线性扫描模式所需的信息。
• 配置文件和RURD引脚控制：可控制调制、线性扫描和RU/RD操作。
• 线性扫描设置：可设置线性扫描的斜率。

调试与I/O配置

• 调试窗口：可直接写入和读取AD9958的内部寄存器，还可切换外部输入引脚的状态。
• DUT I/O框：可控制设备的I/O配置，包括I/O复位、数据格式选择和串行I/O模式选择。

预设文件

AD9958评估软件提供了预配置的设置文件，展示了设备在单音、调制和线性扫描三种模式下的操作。通过点击“文件”>“加载设置”或点击加载设置文件图标，可以访问这些文件。

单音模式

以“Both Channels on @30_40MHz_RURD enabled.stp”文件为例，该设置下系统时钟为500 MHz，RU/RD操作启用。两个通道均为单音模式，Channel 0输出频率为30 MHz，Channel 1输出频率为40 MHz。

调制模式

以“CH0_@3 MHz increments.stp”文件为例，系统时钟为500 MHz，进行16级调制（无RU/RD）。Channel 0进行频率调制，通过配置文件引脚控制输出频率。

线性扫描模式

以“Both Channels@10MHz_half to full scale.stp”文件为例，系统时钟为500 MHz，RU/RD禁用。两个通道进行幅度线性扫描，从半量程扫描到满量程。

总结

AD9958评估板为工程师提供了一个全面的平台，用于评估和开发AD9958多通道频率合成器。通过合理设置硬件和软件，工程师可以深入了解AD9958的各种功能，并将其应用于实际项目中。在使用过程中，需要注意ESD防护，避免因静电放电对设备造成损坏。你在使用AD9958评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。