【参赛】软硬皆施DIY信号发生器DDS上位机AD9851(50)PC端射频信号源音频发生器软件发射

laghi · 发表于 2014-9-26 10:14:40

本帖最后由 laghi 于 2014-9-26 10:20 编辑

由于业余玩，硬件打造的比较简单，我会抽空侧重于软件的打造，并会不断直播，有什么意见看法欢迎跟帖拍砖

补充内容 (2014-9-27 20:09):
接下来是想说明他能给我们做什么呢？
首先，它是一台频率精准的音频信号发生器，频率步进值0.029Hz范围宽，0--20000（45000000）
其次，它是收音机的信号发生器，中波短波通吃。
再次，它是一台宽频中频扫频仪。....

laghi · 发表于 2014-9-26 11:26:20

参考电路

laghi · 发表于 2014-9-26 11:44:02

laghi 发表于 2014-9-26 11:38
所用到的全部硬件在这里：

单片机用的是STC15F104E的8脚的

STC的8脚单片机有直插和SOP两种形式的封装，其中有6个IO口，剩下2个是VCC和GND ，不需要带晶振内部自带有时钟发生电路，在此要说明这种型号的单片机有专用的烧录软件，在宏晶官网都有下载。这6个IO口实际上是我们普通单片机上的P3口，实际编程时也是使用P3.X来实现IO口操作。唯一的不同就是没有硬件的串口，需要用到定时器来模拟（这点不好），但是下载电路和STC的串口下载电路时一样的。不做修改。这个有点费解？下载时用到的是串口形式的下载电路，硬件上使用时却没有串口。杯具啊！关于IO口的复用功能，除P3.1没有复用功能外，其他引脚均有复用功能。分别是5个外部中断，3个时钟输出，一个复位输入。芯片默认是不需要复位电路的，上电自复位的。可以通过软件来选择引脚作为复位脚。同时在烧录软件上可以选择低压复位。手册上说的是8种。软件上只显示了6种-不解？？？让人惊喜的是烧录软件上提供硬件开启看门狗功能。还可以选择看门狗分频级数。还是蛮方便的嘛。。。程序又少了几句话。最后要说一点的是该种单片机以E结尾的都有EEPROM喔。例如我买的STC15F104E。

laghi · 发表于 2014-9-26 14:02:16

这个单片机有6个IO口，其中5,6脚（P3^0和P3^1口）用于和电脑通信，该单片机没有硬件串口，所以只能软件模拟。
用这两个脚的另一个原因是它们还是单片机下载程序的接口，这样方便日后的升级。
RXB = P3^0; //定义串口的2个I/O管脚
TXB = P3^1;发送口
//和AD9850/51的通信接口
sbit ad9850_w_clk =P3^2;//接ad9850的w_clk脚/PIN7
sbit ad9850_fq_up =P3^3;//接ad9850的fq_up脚/PIN8
sbit ad9850_bit_data =P3^4;//接ad9850的D7脚/PIN25
sbit ad9850_rest =P3^5;//接ad9850的rest脚/PIN12，
为什么这样安排，这与我焊接的电路板有关，坛友可以自己观察

laghi · 发表于 2014-9-26 14:09:22

接下来是和电脑的连接，我的笔记本没有串口，我用的是U口转串口的那个模块，淘宝只卖2-3元，自己可以看看。芯片是PL2303，是需要装驱动的，在这里就不提供了，买时他给带的

laghi · 发表于 2014-9-26 15:43:05

好了，该上单片机的软件了，kc环境下c语言编写

#include <REG51.H>
#include <intrins.h>
//#define BAUD 0xFF40 //38400bps @ 22.1184MHz
#define BAUD 0xFD00// STC15F104的串行波特率9600bps @ 22.1184MHz时钟
sfr AUXR = 0x8E;//定时器模式寄存器
sbit RXB = P3^0; //定义串口的2个I/O管脚
sbit TXB = P3^1;
//和AD9850/51的通信接口
sbit ad9850_w_clk =P3^2;//接ad9850的w_clk脚/PIN7
sbit ad9850_fq_up =P3^3;//接ad9850的fq_up脚/PIN8
sbit ad9850_bit_data =P3^4;//接ad9850的D7脚/PIN25
sbit ad9850_rest =P3^5;//接ad9850的rest脚/PIN12
//-----STC15F104的EEprom用于掉电记忆和脱离电脑工作-------
sfr IAP_DATA = 0xC2;//IAP数据寄存器
sfr IAP_ADDRH = 0xC3;//IAP地址寄存器高字节
sfr IAP_ADDRL = 0xC4;//IAP地址寄存器低字节
sfr IAP_CMD = 0xC5;//IAP命令寄存器
sfr IAP_TRIG = 0xC6;//IAP命令触发寄存器
sfr IAP_CONTR = 0xC7;//IAP控制寄存器
//写入首地址
#define IAP_ADDRESS 0x0400
#define CMD_IDLE 0//空闲模式
#define CMD_READ 1//IAP字节读命令
#define CMD_PROGRAM 2//IAP字节编程命令
#define CMD_ERASE 3//IAP扇区擦除命令
#define ENABLE_IAP 0x81//if SYSCLK<24MHz
//-----------------------------------------------
unsigned char TBUF;//RBUF;
unsigned char TDAT,RDAT;
unsigned char TCNT,RCNT;
unsigned char TBIT,RBIT;
bit TING,RING;
bit TEND,REND;
unsigned char TmpF[6]={0x0f,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00};
unsigned char W[5];
unsigned char i,j;
//芯片控制函数
void ad_reset();
void ad_write();
void answer();
//---------------EEprom------------------
//void Delay(unsigned char n);
void IapIdle();
unsigned char IapReadByte(unsigned int addr);
void IapWriteByte(unsigned int addr, unsigned char dat);
void IapEraseSector(unsigned int addr);
//-----------------------------------------------
main ()
{
P3=0x03;//初始化管脚口
TMOD = 0x00;
AUXR = 0x80; //timer0 工作在1T模式
TL0 = BAUD;
TH0 = BAUD>>8;
TR0 = 1;
ET0 = 1;
PT0 = 1;
EA = 1;
//初始化串口设置
TING = 0;
RING = 0;
TEND = 1;
REND = 0;
TCNT = 0;
RCNT = 0;
j=0;
ad_reset();//AD985X芯片复位准备
// ad_write();//ce shi
for (i=0;i<5;i++) W[i]=IapReadByte(IAP_ADDRESS+i);
for (i=0; i<5; i++) TmpF[i] = W[i];
TmpF[5]=0x83;
//使芯片开始工作
while( 1 )
{
//while (!REND);
switch (TmpF[5])
{
case 0x80://读取
//W[0]=0x01;
TmpF[5]=0x01;
answer();//向Pc发送数据回答
//j=0;
break;
case 0x81://联机
//W[0]=0x02;
TmpF[5]=0x02;
answer();
//j=0;
break;
case 0x82://复位
//W[0]=0x03;
TmpF[5]=0x03;
ad_reset();
answer();
//j=0;
break;
case 0x83://置频
//W[0]=0x04;
TmpF[5]=0x04;
ad_reset();//AD985X芯片复位准备
ad_write();
answer();
break;
case 0x84://写入
//W[0]=0x05;
TmpF[5]=0x05;
IapEraseSector(IAP_ADDRESS);//扇区擦除
for (i=0;i<5;i++)
{
IapWriteByte(IAP_ADDRESS+i, W[i]);
}
answer();
//写ISP/IAP/EEPROM数据
break;
case 0x85://扫频
//W[0]=0x06;
TmpF[5]=0x06;
break;
}
if(j>=6)
{
j=0 ;
for (i=0; i<5; i++) W[i]=TmpF[i];
}
}
}
//发送数据到串口
void answer()
{
for (i=0; i<6; i++)//发6个字节
{
while (!TEND);
TEND = 0;
TBUF = TmpF[i];
TING = 1;//发送数据到串口
}
}
//定时器模拟串口
void tm0() interrupt 1 using 1
{
if (RING)
{
if (--RCNT == 0)
{
RCNT = 3; //复位发送波特率计数器
if (--RBIT == 0)
{
TmpF[j] = RDAT;//保存数据到RBUF
RING = 0; //停止接收
REND = 1; //接收完成标记
j++ ;
}
else
{
RDAT >>= 1;
if (RXB) RDAT |= 0x80;
}
}
}
else if (!RXB)
{//检测接收脚电平
RING = 1; //set start receive flag
RCNT = 4; //初始化波特率计数器
RBIT = 9; //initial receive bit number (8 data bits + 1 stop bit)
}
if (--TCNT == 0)
{
TCNT = 3;
if (TING)
{
if (TBIT == 0)
{
TXB = 0;
TDAT = TBUF;
TBIT = 9;
}
else
{
TDAT >>= 1;
if (--TBIT == 0)
{
TXB = 1;
TING = 0;
TEND = 1;
}
else
{
TXB = CY;
}
}
}
}
}
//***************************************************//
// ad9850复位(串行模式) //
//---------------------------------------------------//
void ad_reset()
{
ad9850_w_clk=0;
ad9850_fq_up=0;
//rest信号
ad9850_rest=0;
ad9850_rest=1;
ad9850_rest=0;
//w_clk信号
ad9850_w_clk=0;
ad9850_w_clk=1;
ad9850_w_clk=0;
//fq_up信号
ad9850_fq_up=0;
ad9850_fq_up=1;
ad9850_fq_up=0;
}
//***************************************************//
// 向ad9850中写命令与数据(串行) //
//---------------------------------------------------//
void ad_write()
{
unsigned char ji;
for(ji=0;ji<5;ji++)
{
for(i=0;i<8;i++)//写w数据
{
ad9850_bit_data=(W[ji]>>i)&0x01;
ad9850_w_clk=1;
ad9850_w_clk=0;
}
}
ad9850_fq_up=1;//移入始能
ad9850_fq_up=0;
}//完成
/*----------------------------
EEprom 软件延时
----------------------------*/
/*
void Delay(unsigned char n)
{
unsigned int x;
while (n--)
{
x = 0;
while (++x);
}
}
*/
/*----------------------------
关闭IAP
----------------------------*/
void IapIdle()
{
IAP_CONTR = 0; //关闭IAP功能
IAP_CMD = 0; //清除命令寄存器
IAP_TRIG = 0; //清除触发寄存器
IAP_ADDRH = 0x80;//将地址设置到非IAP区域
IAP_ADDRL = 0;
}
/*----------------------------
从ISP/IAP/EEPROM区域读取一字节
----------------------------*/
unsigned char IapReadByte(unsigned int addr)
{
unsigned char dat; //数据缓冲区
IAP_CONTR = ENABLE_IAP;//使能IAP
IAP_CMD = CMD_READ; //设置IAP命令
IAP_ADDRL = addr; //设置IAP低地址
IAP_ADDRH = addr >> 8; //设置IAP高地址
IAP_TRIG = 0x5a; //写触发命令(0x5a)
IAP_TRIG = 0xa5; //写触发命令(0xa5)
_nop_(); //等待ISP/IAP/EEPROM操作完成
dat = IAP_DATA; //读ISP/IAP/EEPROM数据
IapIdle(); //关闭IAP功能
return dat; //返回
}
/*----------------------------
写一字节数据到ISP/IAP/EEPROM区域
----------------------------*/
void IapWriteByte(unsigned int addr, unsigned char dat)
{
IAP_CONTR = ENABLE_IAP;//使能IAP
IAP_CMD = CMD_PROGRAM; //设置IAP命令
IAP_ADDRL = addr; //设置IAP低地址
IAP_ADDRH = addr >> 8; //设置IAP高地址
IAP_DATA = dat; //写ISP/IAP/EEPROM数据
IAP_TRIG = 0x5a; //写触发命令(0x5a)
IAP_TRIG = 0xa5; //写触发命令(0xa5)
_nop_(); //等待ISP/IAP/EEPROM操作完成
IapIdle();
}
/*----------------------------
扇区擦除
----------------------------*/
void IapEraseSector(unsigned int addr)
{
IAP_CONTR = ENABLE_IAP;//使能IAP
IAP_CMD = CMD_ERASE; //设置IAP命令
IAP_ADDRL = addr; //设置IAP低地址
IAP_ADDRH = addr >> 8; //设置IAP高地址
IAP_TRIG = 0x5a; //写触发命令(0x5a)
IAP_TRIG = 0xa5; //写触发命令(0xa5)
_nop_(); //等待ISP/IAP/EEPROM操作完成
IapIdle();
}

复制代码

laghi · 发表于 2014-9-26 16:10:56

接着把电脑端软件发上来供大家拍砖，源代码和功能，原理后面会公布解释的

DDS控制面板.rar (93.6 KB, 下载次数: 549)

补充内容 (2014-9-29 16:03):
大家可以先下这个软件去测试，记住是com1口连接的

laghi · 发表于 2014-9-27 11:15:48

shadow 发表于 2014-9-26 17:31
STC15F104E外部中断触发有bug，软件补丁会影响其他中断的使用，所以价值不大，据说B版纠正，要买STC15F104W ...

感谢这位朋友的建议，这个问题在起初我也考虑过，但从stc的官方pdf看，说是外部偶尔异常，再加之就没有用外部中断（代码中可以看出），想让单片机只是实现传递指令的功能，而且A版的价格比B版的便宜，本着不浪费的思想限制，最后选了A版。最终的目的是吧所有的编程问题移植到电脑上来，因为电脑的功能强大，配置高，程序易更改，可操作性强，运算速度快，界面友好且可以随意更改
QQ图片20140927110146.jpg

曾经也考虑把单片机直接嵌入那个模块，最后还是放弃

aihao · 发表于 2014-9-27 20:59:23

内容我百度的：AD9851是ADI公司采用先进的DDS技术推出的高集成度DDS频率合成器，它内部包括可编程DDS系统、高性能DAC及高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成和时钟发生。AD9851接口功能控制简单，可以用8位并行口或串行口直接输入频率、相位等控制数据。32位频率控制字，在180MHz时钟下，输出频率分辨率达0.0372Hz。先进的CMOS工艺使AD9851不仅性能指标一流，而且功耗低，在3.3V供电时，功耗仅为155mW。

具体还能干啥我想不起来，淘宝上资料说在20兆赫后杂波很多记得有一期无线电上有介绍，用两个这个东西，倍频混频可以得到纯净的正玄波，还可以做pLL的基准。