
(2)串行送數(shù)模式包括兩個階段。第一階段由一個8位的指令周期構成。最高位是標志位,用于確定是讀操作還是寫操作,低六位是串行送數(shù)目標寄存器的地址。第二階段就是送數(shù)據(jù)給寄存器。
許多時候DDS都要求快速跳頻,而頻率的快速變化則要求寄存器的頻率控制字快速更新,因此,通常都要求DDS選用并行送數(shù)。相對于ADI公司以往的DDS芯片而言AD9858的優(yōu)勢在于它具有四個頻率寄存器及四個相位補償寄存器這使得它可以方便快速的產(chǎn)生跳頻信號以及四相碼編碼調(diào)制信號而且它轉換時間極短。這是因為跳頻的頻率控制字已經(jīng)送入DDS核心寄存器中的四組控制寄存器,頻點之間的選擇是依靠外部選擇信號PS1和PS0來實現(xiàn)的。
3 基于AD9858的快速跳頻設計
3.1 跳頻電路
送數(shù)及四頻點的切換通過單片機來完成。89C51單片機可在5V電壓下工作,但實驗證明,3.3V供電時,89C51單片機的工作也是完全正常的,采用單片機和DDS芯片AD9858設計的跳頻原理圖如圖3。
3.2 軟件程序設計
根據(jù)AD9858的時序特點,可將單片機的P1.0和P1.1分別與RD和WR相連。這樣,編程時就可以對頻率控制字和相位補償字的地址列表作如下具體設置:
FTW0_1 EQU 00101011B
FTW0_2 EQU 00101111B
FTW0_3 EQU 00110011B
FTW0_4 EQU 00110111B
POW0_1 EQU 00111011B
POW0_2 EQU 00111111B
最低兩位分別是RD和WR,初始化時將其均置為高位。三到六位才是送數(shù)的地址。一個頻點的送數(shù)程序如下:
MOV P3, 40H
<!--StartFragment -->
MOV P1, #FTW0_1
CLR WR_
SETB WR_
SETB FUD
CLR FUD
MOV P3, 40H
MOV P1, #FTW0_2
CLR WR_
SETB WR_
SETB FUD
CLR FUD
MOV P3,40H
MOV P1, #FTW0_3
CLR WR_
SETB WR_
SETB FUD
CLR FUD
MOV P3, #40H
MOV P1, #FTW0_4
CLR WR_
SETB WR_
SETB FUD
CLR FUD
;
MOV P3, #00H
MOV P1, #POW0_1
CLR WR_
SETB WR_
SETB FUD
CLR FUD
;
MOV P3, #00H
MOV P1, #POW0_2
CLR WR_
SETB WR_
SETB FUD
CLR FUD
設計時,應先將8位頻率控制字送入單片機的P3口,再將這8位的地址送入P1口。由于送8位地址的同時也將WR置為高位。因此,將WR置低就可將8位控制字和6位地址送入DDS緩沖器。由于頻率的更新只需FUD一個上升沿,所以將FUD置為高位就可將8位數(shù)據(jù)送入指定的頻率寄存器(初始化已將FUD置為低位),最后再將FUD置為低位,以為后邊的頻率更新設置上升沿做準備。
<!--StartFragment -->
通過一個簡單的程序可將一個頻點的控制字送入DDS的存儲寄存器。再通過相同的地址列表和送數(shù)方式就可將所需要的其它三個頻點送入DDS的存儲寄存器。這樣,通過外部選擇信號PS1和PS0就可以快速在這四個頻點間進行切換。
由于AD9858內(nèi)部的頻率寄存器有限,因此,在跳頻的頻點較多時,每次跳頻都需要改變頻率控制字。DDS的實際跳頻時間包括送數(shù)和內(nèi)部切換時間。如果使用內(nèi)部寄存器通過PS1和PS0來控制切換頻率,則跳頻時間只有內(nèi)部切換時間,所以,這種跳頻是相當快的。

4 實驗及測試結果
實驗表明(該實驗采用400MHz低相噪時鐘):AD9858的內(nèi)部切換時間僅為納秒級。該實驗使用周期邏輯電平控制 PS1和PS0,并通過對PS1和PS0信號的選擇來實現(xiàn)頻率的切換。最后使用高頻示波器來測試跳頻時間。
筆者進行的第一個實驗是將一個寄存器的頻點FCW設為00000000H(0MHz),另一個寄存器的頻點FCW設為20000000H(125MHz)。測試結果為:從0MHz跳頻到125MHz所用的時間為17.6ns。
第二個實驗是將一個寄存器的頻點FCW設為19999999H(100MHz),另一寄存器的頻點FCW設為20000000H(125MHz)。測試結果為:從100MHz跳頻到125MHz所用的時間為33.6ns。
5 結論
從兩次測試的結果來看利用AD9858內(nèi)部寄存器來實現(xiàn)快速跳頻是完全可行的。由于測試過程中存在數(shù)據(jù)傳輸延遲,PS0和PS1控制電平的上升沿,所以測試存在一定的誤差,實際跳頻時間應比測試結果更短一些。
由于AD9858內(nèi)部只有四個頻率寄存器,所以跳頻的點有限。在跳頻點不需要很多、跳頻時間要求很短時,此方法優(yōu)越性十分明顯。





