c51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)AD9954的程序及調(diào)試

一開(kāi)始調(diào)試，先要正確控制SYNC_CLK，因?yàn)檫@個(gè)輸出引腳就是內(nèi)部DDS時(shí)鐘的4分頻（假設(shè)DDS時(shí)鐘最高為400MHz，那么SYNC_CLK此時(shí)應(yīng)當(dāng)輸出100MHz；反之，通常用SYNC_CLK來(lái)推測(cè)DDS系統(tǒng)時(shí)鐘）。前提是必須復(fù)位Control Function Register No.1（CFR1：0x00）中的bit1（SYNC_CLK Disable）。

然后根據(jù)輸入時(shí)鐘的頻率正確設(shè)置CFR2中的倍頻系數(shù)REFCLK Multiplier和VCO Range（0：100~250MHz；1：250~400MHz）。只要外部電路沒(méi)什么錯(cuò)的地方，SYNC_CLK一般都OK了。

用了才發(fā)現(xiàn)，AD9954真的還不錯(cuò)，400MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘就先不說(shuō)了，居然可以用控制字Amplitude Scale Factor (ASF：0x02)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的幅度，前提是打開(kāi)CFR1中的OSK Enable。并且14bit的長(zhǎng)度也能夠達(dá)到足夠高的幅度控制精度了。當(dāng)時(shí)作信號(hào)源的時(shí)候，還用外接AD835+TLV5638控制幅度，現(xiàn)在想來(lái)真是憨啊。

還有就是，輸出信號(hào)的相位可調(diào)?？刂谱諴hase Offset Word(POW0 0x05)中含有14bit的相位偏移控制字，因此相位調(diào)節(jié)的精度也是相當(dāng)高的，可達(dá)360°/16384 = 0.022°，在大多數(shù)情況下肯定夠用，比AD9851的5bit控制字（360°/32 = 11.25°）強(qiáng)多了。具體見(jiàn)程序1。

然后想嘗試一下線性掃頻功能（Linear-sweeping Mode），調(diào)了一整天都沒(méi)出來(lái)，然后就放假回家了。

最近在搞畢業(yè)設(shè)計(jì)（頻率特性測(cè)試儀Frequency Response Analyzer）的同時(shí)，又把原來(lái)的AD9954測(cè)試板拿出來(lái)調(diào)試，Single-Tone Mode當(dāng)然是沒(méi)問(wèn)題的，這次主要是再一次研究Linear-Sweeping Mode。于是打開(kāi)原來(lái)寫的程序，看了一會(huì)兒，調(diào)了一會(huì)兒，突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)極其簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤——控制字的一個(gè)字節(jié)位置寫錯(cuò)了，改過(guò)來(lái)再測(cè)試，一切OK。具體見(jiàn)程序2。去年居然花了一整天去查都沒(méi)查出來(lái)，Wordless。

好了，現(xiàn)在該最后一關(guān)了——RAM模式。Datasheet有關(guān)章節(jié)再看了一遍，然后大概寫了一個(gè)程序試了一下，出來(lái)的波形一團(tuán)糟。于是參考了AD官網(wǎng)的AD9954示例代碼（ASM的，具體見(jiàn)程序3），并和自己寫的一步一步對(duì)比，最后終于搞定了。是因?yàn)橄騌AM寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，只需要在第一次送數(shù)據(jù)前送一次RAM指令字節(jié)（RAM：0x0b），具體見(jiàn)程序4。但是我沒(méi)注意到這一點(diǎn)，每次數(shù)據(jù)前都送一遍0x0b，結(jié)果就悲劇了。不過(guò)最后還是發(fā)現(xiàn)原因了，嘿嘿！

下圖是RAM Segment Address Ramp Rate設(shè)置為0x0400（1024）時(shí)的切換時(shí)間測(cè)量波形。兩個(gè)光標(biāo)之間的時(shí)間大概是10.24us，因?yàn)?0.24us = 1024×10ns，說(shuō)明更新速率是10ns，即SYNC_CLK，和線性掃頻時(shí)的最快頻率更新速度一樣。

利用AD9954的RAM Mode可以很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)掃頻，只需要計(jì)算出相應(yīng)的對(duì)數(shù)頻率點(diǎn)并存儲(chǔ)進(jìn)RAM即可。

除此之外，AD9954還可以實(shí)現(xiàn)高速調(diào)頻波。如果固定波表1000個(gè)點(diǎn)，那么調(diào)制波的頻率可以是100kHz，50kHz，33.33kHz……，即100/n kHz（n正整數(shù)）。如果采用不定波表500~999個(gè)點(diǎn)，則可以實(shí)現(xiàn)200kHz以內(nèi)的，調(diào)制波的頻率步進(jìn)不大于0.4%的調(diào)頻波。但實(shí)現(xiàn)起來(lái)有些麻煩，所以一般不用AD9954作調(diào)制波頻率連續(xù)可調(diào)的調(diào)頻波信號(hào)源。

現(xiàn)在AD9954的程序部分了解得差不多了，等畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束之后，有時(shí)間了就升級(jí)一下以前做的信號(hào)源。AD835，TLV5638直接去掉，再加入比較基礎(chǔ)的調(diào)頻/調(diào)幅功能，還有就是加入一個(gè)EEPROM用于幅度校準(zhǔn)存儲(chǔ)。另外，硬件電路方面做一板PCB降降噪聲，同時(shí)功放輸出的功率也要提升到10Vpp@50歐負(fù)載。