基于AD9854个和MSP430的波形发生器

AD9854是AD公司推出的DDS波形发生器，可以产生正弦波、方波和调幅波等。亲测，使用20MHz的晶振，可以产生高达60MHz的稳定波形。

#include<msp430x14x.h>
#include"ad9854dds.h"
#define uint  unsigned int
#define uchar unsigned char
#define ulong unsigned long
//ulong  Freq_mult_ulong;
//double Freq_mult_doulle;
void DelayXms(unsigned int i);
//extern uchar FreqWord[6];int main( void )
{double f = 1000000.0;unsigned int i;// Stop watchdog timer to prevent time out resetWDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;AD9854_Init();            //波形发生器初始化while(1){for(i=1;i<60;i++){AD9854_SetSine(f*i,4000); //产生xxMHz正弦信号DelayXms(8000);}}return 0;
}
void DelayXms(unsigned int i){unsigned int j;for( ; i>0; i--){for(j=0;j<200;j++); }}

ad9854.c源文件如下：

#include<msp430x14x.h>
#include"ad9854dds.h"
ulong  Freq_mult_ulong  = 1005268;
double Freq_mult_doulle = 1005267.773966629;
uchar FreqWord[6];               //6个字节频率控制字
//=================================================================
// 函数名称 ：void delay (uint us)
// 函数功能 ：us级延时,大概2~4 us
// 入口参数 ：us  延时时间的长短
// 出口参数 ：无
//=================================================================
//====================================================================================
//函数名称:void AD9854_Init(void)
//函数功能:AD9854初始化
//入口参数:无
//出口参数:无
//====================================================================================
void AD9854_Init(void)
{DIROUT_AD9854_DataBus;DIROUT_AD9854_AdrBus;DIROUT_RD;DIROUT_WR;DIROUT_RST;DIROUT_UDCLK;SET_9854WR;//将读、写控制端口设为无效SET_9854RD;CLR_9854UDCLK;SET_9854RST;                 //复位AD9854CLR_9854RST;AD9854_WR_Byte(0x1d,0x10);     //关闭比较器AD9854_WR_Byte(0x1e,CLK_Set);       //设置系统时钟倍频            AD9854_WR_Byte(0x1f,0x00);    //设置系统为模式0，由外部更新AD9854_WR_Byte(0x20,0x60);       //设置为可调节幅度，取消插值补偿SET_9854UDCLK;                     //更新AD9854输出CLR_9854UDCLK;
}
//====================================================================================
//函数名称:void Freq_convert(long Freq)
//函数功能:正弦信号频率数据转换
//入口参数:Freq   需要转换的频率，取值从0~SYSCLK/2
//出口参数:无   但是影响全局变量FreqWord[6]的值
//说明：   该算法位多字节相乘算法，有公式FTW = (Desired Output Frequency × 2N)/SYSCLK
//         得到该算法，其中N=48，Desired Output Frequency 为所需要的频率，即Freq，SYSCLK
//         为可编程的系统时钟，FTW为48Bit的频率控制字，即FreqWord[6]
//====================================================================================
void Freq_convert(long Freq)
{ulong FreqBuf;ulong Temp=Freq_mult_ulong;            uchar Array_Freq[4];              //将输入频率因子分为四个字节Array_Freq[0]=(uchar)Freq;Array_Freq[1]=(uchar)(Freq>>8);Array_Freq[2]=(uchar)(Freq>>16);Array_Freq[3]=(uchar)(Freq>>24);FreqBuf=Temp*Array_Freq[0];                  FreqWord[0]=FreqBuf;    FreqBuf>>=8;FreqBuf+=(Temp*Array_Freq[1]);FreqWord[1]=FreqBuf;FreqBuf>>=8;FreqBuf+=(Temp*Array_Freq[2]);FreqWord[2]=FreqBuf;FreqBuf>>=8;FreqBuf+=(Temp*Array_Freq[3]);FreqWord[3]=FreqBuf;FreqBuf>>=8;FreqWord[4]=FreqBuf;FreqWord[5]=FreqBuf>>8;
}
//====================================================================================
//函数名称:void AD9854_SetSine(ulong Freq,uint Shape)
//函数功能:AD9854正弦波产生程序
//入口参数:Freq   频率设置，取值范围为0~(1/2)*SYSCLK
//         Shape  幅度设置. 为12 Bit,取值范围为(0~4095) ,取值越大,幅度越大
//出口参数:无
//====================================================================================
void AD9854_SetSine(ulong Freq,uint Shape)
{uchar count;uchar Adress;Adress = 0x04;                        //选择频率控制字地址的初值Freq_convert(Freq);                 //频率转换for(count=6;count>0;)            //写入6字节的频率控制字  {AD9854_WR_Byte(Adress++,FreqWord[--count]);}AD9854_WR_Byte(0x21,Shape>>8);      //设置I通道幅度AD9854_WR_Byte(0x22,(uchar)(Shape&0xff));AD9854_WR_Byte(0x23,Shape>>8);      //设置Q通道幅度AD9854_WR_Byte(0x24,(uchar)(Shape&0xff));SET_9854UDCLK;                    //更新AD9854输出CLR_9854UDCLK;
}
//====================================================================================
//函数名称:void Freq_doublt_convert(double Freq)
//函数功能:正弦信号频率数据转换
//入口参数:Freq   需要转换的频率，取值从0~SYSCLK/2
//出口参数:无   但是影响全局变量FreqWord[6]的值
//说明：   有公式FTW = (Desired Output Frequency × 2N)/SYSCLK得到该函数，
//         其中N=48，Desired Output Frequency 为所需要的频率，即Freq，SYSCLK
//         为可编程的系统时钟，FTW为48Bit的频率控制字，即FreqWord[6]
//注意：   该函数与上面函数的区别为该函数的入口参数为double，可使信号的频率更精确
//         谷雨建议在100HZ以下用本函数，在高于100HZ的情况下用函数void Freq_convert(long Freq)
//====================================================================================
void Freq_double_convert(double Freq)
{ulong Low32;uint  High16;double Temp=Freq_mult_doulle;                //23ca99为2的48次方除以120MFreq*=(double)(Temp);
//  1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 = 4294967295High16 = (int)(Freq/4294967295);                  //2^32 = 4294967295Freq -= (double)High16*4294967295;Low32 = (ulong)Freq;FreqWord[0]=Low32;        FreqWord[1]=Low32>>8;FreqWord[2]=Low32>>16;FreqWord[3]=Low32>>24;FreqWord[4]=High16;FreqWord[5]=High16>>8;
}
//====================================================================================
//函数名称:void AD9854_SetSine_double(double Freq,uint Shape)
//函数功能:AD9854正弦波产生程序
//入口参数:Freq   频率设置，取值范围为0~1/2*SYSCLK
//         Shape  幅度设置. 为12 Bit,取值范围为(0~4095)
//出口参数:无
//====================================================================================
void AD9854_SetSine_double(double Freq,uint Shape)
{uchar count=0;uchar Adress;Adress=0x04;                           //选择频率控制字1地址的初值Freq_double_convert(Freq);                 //频率转换for(count=6;count>0;)                      //写入6字节的频率控制字  {AD9854_WR_Byte(Adress++,FreqWord[--count]);}AD9854_WR_Byte(0x21,Shape>>8);    //设置I通道幅度AD9854_WR_Byte(0x22,(uchar)(Shape&0xff));AD9854_WR_Byte(0x23,Shape>>8);      //设置Q通道幅度AD9854_WR_Byte(0x24,(uchar)(Shape&0xff));SET_9854UDCLK;                    //更新AD9854输出CLR_9854UDCLK;
}//====================================================================================
//函数名称:void AD9854_WR_Byte(uchar addr,uchar dat)
//函数功能:AD9854并行口写入数据
//入口参数:addr     6位地址
//         dat      写入的数据
//出口参数:无
//====================================================================================
void AD9854_WR_Byte(uchar addr,uchar dat)
{                        AD9854_AdrBus  = addr;AD9854_DataBus = dat;CLR_9854WR;SET_9854WR;
}

ad9854.h头文件如下：

#ifndef _AD9854DDS_H_
#define _AD9854DDS_H_
#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endif
#ifndef ulong
#define ulong unsigned long
#endif
#ifndef uint
#define uint unsigned int
#endif
//extern uchar FreqWord[6];              //6个字节频率控制字
//**********************以下为系统时钟以及其相关变量设置**************************/* 此处根据自己的需要设置系统时钟以及与其相关的因子，一次需且只需开启一个   CLK_Set为时钟倍频设置，可设置4~20倍倍频，但最大不能超过300MHZFreq_mult_ulong和Freq_mult_doulle均为2的48次方除以系统时钟，一个为长整形，一个为双精度型
*//*
#define      CLK_Set            4
const ulong  Freq_mult_ulong  = 3518437;
const double Freq_mult_doulle = 3518437.2088832;
*//*
#define      CLK_Set            5
const ulong  Freq_mult_ulong  = 2814750;
const double Freq_mult_doulle = 2814749.76710656;
*//*
#define      CLK_Set            6
const ulong  Freq_mult_ulong  = 2345625;
const double Freq_mult_doulle = 2345624.80592213;
*//*
#define      CLK_Set            7
const ulong  Freq_mult_ulong  = 2010536;
const double Freq_mult_doulle = 2010535.54793326;
*//*
#define      CLK_Set            8
const ulong  Freq_mult_ulong  = 1759219;
const double Freq_mult_doulle = 1759218.6044416;
*//*
#define      CLK_Set            9
const ulong  Freq_mult_ulong  = 1563750;
const double Freq_mult_doulle = 1563749.87061476;
*//*
#define      CLK_Set            10
const ulong  Freq_mult_ulong  = 1407375;
const double Freq_mult_doulle = 1407374.88355328;
*//*
#define      CLK_Set            11
const ulong  Freq_mult_ulong  = 1279432;
const double Freq_mult_doulle = 1279431.712321164;
*//*
#define      CLK_Set            12
const ulong  Freq_mult_ulong  = 1172812;
const double Freq_mult_doulle = 1172812.402961067;
*//*
#define      CLK_Set            13
const ulong  Freq_mult_ulong  = 1082596;
const double Freq_mult_doulle = 1082596.064271754;
*/#define      CLK_Set            14
//extern ulong  Freq_mult_ulong  = 1005268;
//extern double Freq_mult_doulle = 1005267.773966629;/*
#define      CLK_Set            15
const ulong  Freq_mult_ulong  = 938250;
const double Freq_mult_doulle = 938249.9223688533;
*/
//**************************修改硬件时要修改的部分********************************#define AD9854_DataBus P3OUT
#define AD9854_AdrBus  P2OUT
#define DIROUT_AD9854_DataBus  P3DIR = 0XFF //数据线IO口设为输出
#define DIROUT_AD9854_AdrBus   P2DIR = 0XFF//地址线IO口设为输出
#define DIROUT_RD    P4DIR |= BIT4;
#define DIROUT_WR    P4DIR |= BIT5;
#define DIROUT_UDCLK  P4DIR |= BIT6;
#define DIROUT_RST  P4DIR |= BIT7;
#define CLR_9854RD   P4OUT &= ~BIT4;   //AD9854读使能，低有效
#define SET_9854RD   P4OUT |= BIT4;
#define CLR_9854WR   P4OUT &= ~BIT5;   //AD9854写使能，低有效
#define SET_9854WR   P4OUT |= BIT5;
#define CLR_9854UDCLK   P4OUT &= ~BIT6;   //更新时钟
#define SET_9854UDCLK   P4OUT |= BIT6;
#define CLR_9854RST   P4OUT &= ~BIT7;   //复位信号
#define SET_9854RST   P4OUT |= BIT7;
//**************************以下部分为函数定义********************************void AD9854_WR_Byte(uchar addr,uchar dat);
void AD9854_Init(void);
void Freq_convert(long Freq);
void AD9854_SetSine(ulong Freq,uint Shape);
void Freq_double_convert(double Freq);
void AD9854_SetSine_double(double Freq,uint Shape);
#endif

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