基于单片机的DDS算法的实现

基于单片机的DDS算法的实现
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蓝鲸紧急出动【摘要】通常DDS信号发生器设计主要分为两类,一类是采用FPGA设计,另一类采用单片机+DDS专用芯片实现。本文针对频率及要求较低的应用,提出一种更为简单的解决方案,即通过单片机编程完成DDS算法,从而实现信号发生器功能。
【关键词】单片机;DDS;D/A转换
1.引言
近年来,直接数字频率合成(DDS)信号发生器,因具有输出信号频率稳定、分辨率高、相位噪声低等优点,逐渐取代了传统的基于LC或RC振荡电路的信号发生器,成为当前信号发生器的主流。
DDS信号发生器的设计核心在于DDS算法的实现,当前主流的设计方案主要有两种:
(1)采用FPGA实现DDS算法,即通过HDL语言自行设计DDS算法,产生波形数字序列,FPGA输出驱动D/A转换器,实现信号输出。
ca3308(2)采用专用DDS芯片实现,单片机只需改写DDS芯片相关寄存器,即可输出相应频率及波形的模拟信号。整个芯片的DDS算法及D/A转换都是出厂时已设计好,无需干预。
针对一些非主流的应用,比如对输出频率和设计要求都较低时,有没有更简单的解决方案?
本文将讨论如何采用单片机代替FPGA及DDS专用芯片,采用C语言编程完成DDS算法,从而实现单片机完成DDS信号发生器的简单设计方案。
2.DDS基本原理
广货网上行商城直接数字合成(Direct Digital Synthesis、DDS)是一种从相位出发的新的频率合成技术和信号产生的方法。
DDS主要由:相位累加器、正弦波形存储器(ROM)、数模转换器(D/A转换)、低通滤波器、和时钟五部分组成。如图1所示。
图1 DDS原理框图
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相位累加器本质上是一个计数器。在时钟脉冲的作用下,将频率控制字(FTW)的相位增量M累加一次。累加器如果溢出,除溢出位外,累加器保留其它的数字位。
相位累加器输出数据作为地址,查询正弦查询表,将取出的正弦数据通过D/A转换器输出模拟信号。
模拟信号再通过一个低通滤波器输出纯净的正弦波信号[1]。

本文发布于:2024-09-23 03:24:54,感谢您对本站的认可!

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