基于STM32+DAC+DMA和AD9850的波形发生器

试验目的

一、通过STM32单片机DAC+DMA产生频率可调正弦波、三角波、锯齿波、方波。
二、使用STM32驱动AD9850波形发生模块产生正弦波和方波。

一、AD9850／AD9851的简介
AD9850/AD9851 模块是采用 ADI 应用最广泛的 DDS（AD9850 和 AD9851）制作的模块。

主要功能特点：
模块能够输出正弦波和方波，2 个正弦波和 2 个方波输出。
　AD9850： 0-40MHz
　AD9851： 0-70MHz
　频率在 20-30MHz 后谐波越来越大，波形会越来越不干净。
　方波： 0-1MHz
采用 70MHz 的低通滤波器，使波形的 SN 比更好
比较器的基准输入端电压由可变电阻产生，调节该电阻可以得到不同的占空比方波
AD9850 模块采用 125MHz 的有源晶振，AD9851 模块采用 30MHZ 的有源晶振

二、AD9850驱动程序
1、模块初始化

/********************************************
函数名称：Init_AD9834（主要是初始化GPIO）
功    能：初始化AD9834
参    数：无
返回值  ：无
*********************************************/
void Init_AD9850(void)
{#ifdef MODE_SEIAL   //串行模式GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure ;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = AD9850_WCLK | AD9850_FQUD | AD9850_RST | AD9850_DATA ;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz ;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(AD9850_CONTROL_PORT ,&GPIO_InitStructure) ;AD9850_Reset_Sreial() ;
#endif#ifdef MODE_PARALLEL //并行模式GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure ;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable , ENABLE);//？GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = AD9850_WCLK | AD9850_FQUD | AD9850_RST ;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz ;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出GPIO_Init(AD9850_CONTROL_PORT ,&GPIO_InitStructure) ;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All ;//可以GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz ;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(AD9850_DATA_PORT ,&GPIO_InitStructure);AD9850_Reset_Parallel() ;//并行模式下复位AD9850
#endif}
/********************************************
函数名称：AD9850_Reset_Sreial
功    能：在串行模式下复位AD9850
参    数：无
返回值  ：无
*********************************************/
void AD9850_Reset_Sreial(void)
{AD9850_WCLK_CLR ;AD9850_FQUD_CLR ;//RST信号AD9850_RST_CLR ;AD9850_RST_SET ;
//    AD9850_Delay(0xFFFF) ;delay_ms(3);AD9850_RST_CLR ;//WCLK信号AD9850_WCLK_CLR ;AD9850_WCLK_SET ;
//    AD9850_Delay(0xFFFF) ;delay_ms(3);AD9850_WCLK_CLR ;//FQUD信号AD9850_FQUD_CLR ;AD9850_FQUD_SET ;
//    AD9850_Delay(0xFFFF) ;delay_ms(3);AD9850_FQUD_CLR ;
}

2、串行模式数据写入

/********************************************
函数名称：AD9850_Write_Serial
功    能：在串行模式下写AD9850寄存器
参    数：W0 - W0寄存器的值freq - 频率值
返回值  ：无
*********************************************/
void AD9850_Write_Serial(unsigned char W0,unsigned long freq)
{unsigned char i,wdata ;unsigned long  y ;y=4294967296.0/125;y*=(((float)freq)/1000000);wdata = y>>0 ;   //写w4for(i=0 ;i<8 ;i++){if(wdata & 0x01)AD9850_DATA_Write_1 ;elseAD9850_DATA_Write_0 ;AD9850_WCLK_SET ;wdata >>= 1 ;AD9850_WCLK_CLR ;}wdata = y>>8 ;  //写w3for(i=0 ;i<8 ;i++){if(wdata & 0x01)AD9850_DATA_Write_1 ;elseAD9850_DATA_Write_0 ;AD9850_WCLK_SET ;wdata >>= 1 ;AD9850_WCLK_CLR ;}wdata = y>>16 ;  //写w2for(i=0 ;i<8 ;i++){if(wdata & 0x01)AD9850_DATA_Write_1 ;elseAD9850_DATA_Write_0 ;AD9850_WCLK_SET ;wdata >>= 1 ;AD9850_WCLK_CLR ;}wdata = y>>24 ;  //写w1for(i=0 ;i<8 ;i++){if(wdata & 0x01)AD9850_DATA_Write_1 ;elseAD9850_DATA_Write_0 ;AD9850_WCLK_SET ;wdata >>= 1 ;AD9850_WCLK_CLR ;}wdata = W0 ;  //写w0for(i=0 ;i<8 ;i++){if(wdata & 0x01)AD9850_DATA_Write_1 ;elseAD9850_DATA_Write_0 ;AD9850_WCLK_SET ;wdata >>= 1 ;AD9850_WCLK_CLR ;}AD9850_FQUD_SET ;  //移入使能
//    AD9850_Delay(0xFFFF) ;AD9850_FQUD_CLR ;
}

三、基于STM32+DAC+DMA 的波形发生器
1、DAC DMA 初始化

void Wave_Init(u16 Wave1_Fre,float Um_H,float Um_l)
{u32 Freq;Freq=(u32)(72000000/sizeof(SineWave_Value)*2/Wave1_Fre);//计算频率// SquareWave_Data(256,SineWave_Value,Um_H,Um_l);//产生方波
//  SineWave_Data(256,SineWave_Value,Um_H);//产生正弦波TriangleWave_Data(256,SineWave_Value,Um_H);//产生三角波
//  SawTooth_Data(256,SineWave_Value,Um_H);//产生锯齿波SineWave_GPIO_Config();             //初始化ioSineWave_TIM_Config(Freq);          //初始化定时器SineWave_DAC_Config();              //配置DACSineWave_DMA_Config();              //配置DMATIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

2、生成波形数据表

/********生成正弦波输出表***********/
//cycle :波形表的位数 (0~256)
//Um        :输出电压的峰值(0~1.5)
/*******************************/
void SineWave_Data( u16 cycle ,u16 *D,float Um)
{u16 i;for( i=0;i<cycle;i++){D[i]=(u16)((Um*sin(( 1.0*i/(cycle-1))*2*PI)+Um)*4095/3.3);}
}
/********生成方波输出表***********/
//cycle :波形表的位数 (0~256)
//Um        :输出电压
/*******************************/
void SquareWave_Data( u16 cycle ,u16 *D,float Um_H,float Um_L)
{u16 i;float daH=0,daL=0;daH=4095*Um_H/3.3f;daL=4095*Um_L/3.3f;for(i=0;i<256/2;i++){D[i]= (u16)(daL);}for( i=256/2;i<256;i++){D[i]=(u16)(daH);}
}
/********生成三角波输出表***********/
//cycle :波形表的位数 (0~256)
//Um        :输出电压的峰值(0~1.5)
/*******************************/
void TriangleWave_Data( u16 cycle ,u16 *D,float Um)
{u16 i;int n=1;for( i=0;i<cycle;i++){if(i<cycle/2){D[i]= (u16)(1.0*i/255*4095);}else{D[i]= (u16)(1.0*(i-2*n)/255*4095);n++;}}
}
/********生成锯齿波形输出表***********/
//cycle :波形表的位数 (0~256)
//Um        :输出电压
/*******************************/
void SawTooth_Data( u16 cycle ,u16 *D,float Um)
{u16 i;for( i=0;i<cycle;i++){     D[i]= (u16)(1.0*i/255*4095);}
}

3、主函数

int main(void)
{  uint32_t FREQ=10000;u8 p[250];delay_init();  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);uart_init(115200);Init_AD9850();LED_Init();LCD_Init();LCD_Clear(BLACK);BACK_COLOR = BLACK;POINT_COLOR = WHITE;LCD_ShowString(50,40,200,24,24,(u8*)"AD9850 TEST");AD9850_Write_Serial(0x00,FREQ);sprintf((char*)p,"Freq : %d KHz",FREQ/1000);if(FREQ>=1000000) sprintf((char*)p,"Freq : %d MHz",FREQ/1000000);LCD_ShowString(30,100,200,24,24,p);Wave_Init(SquareFreq,SquareV_H,SquareV_L);  while(1){   LED0=!LED0;                     delay_ms(250);}
}

四、调试波形

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