文档介绍：应用系统设计举例
物电学院 钟清华
应用举例 DDS正弦波信号源
DDS正弦波信号源
任意波形发生器
应用举例 MA控制器接管总线的控制权。DMA发出控制信号，在存储器和IO接口之间直接建立数据通道，完成存储器和IO接口之间的数据传送
应用举例 DDS任意波形发生器
应用举例 DDS任意波形发生器
存在两个主要问题：
在波形输出期间，微处理器因为失去了总线控制权，无法完成其它操作，只能处于闲置状态。
在一个DMA操作中，DMA控制器只能在一个数据锁存器和存储器之间传送数据，无法实现多数据通道的波形输出。
应用举例 DDS任意波形发生器
数据直接传送（DDS）波形发生器
直接数字频率合成（DDS）技术：由硬件电路组成的顺序地址发生器将存储器中的数据周而复始的直接读出，经过高速Ｄ/Ａ转换器，合成为所需要的波形。
用硬件电路取代了计算机控制，信号发生器结构简单、成本降低、信号稳定度高，易操作、功能强、易维修。更新或改变输出波形的形状或种类，只需改变存储器中的数据即可。
应用举例 DDS任意波形发生器
DDS波形发生器的构成及工作原理
应用举例 DDS任意波形发生器
应用举例 DDS任意波形发生器
地址发生器
起始地址
应用举例 DDS任意波形发生器
终止地址
应用举例 DDS任意波形发生器
应用举例 DDS任意波形发生器
地址发生器与波形的相位控制
AWG多个通道同时输出信号时，需要协调处理各通道输出信号的相位。
改变信号相位的一个方法是改变波形数据点在波形存储器中的存储位置。
改变信号相位的另一种方法是改变作为地址发生器的计数器的计数起始值
应用举例 DDS任意波形发生器
波形存储器
信号的波形取决于存放在存储器中的波形数据，波形存储器中的数据必须能够被更新。
数据更新方式：波形存储器地址线切换到微处理器的地址总线侧，存储器的数据线也切换到微处理器的数据总线侧。
波形输出方式：存储器的地址线切换到地址发生器侧，存储器的数据线切换到DA转换器的的数据线侧。
应用举例 DDS任意波形发生器
地址线切换控制
应用举例 DDS任意波形发生器
数据线切换控制
应用举例 DDS任意波形发生器
波形存储器数据更新
OUT_EN＝0 DDS_EN＝0
/WR＝0 /RD＝1
DA转换器的驱动器E2关闭，
存储器的驱动器E1关闭、E3开通
数据总线驱动器E4开通、E5关闭
微处理器可以通过数据总线DATA_BUS将数据经E4、E3写入波形存储器
应用举例 DDS任意波形发生器
DDS方式输出波形
OUT_EN＝1 DDS_EN＝1
/WR＝1 /RD＝1
数据总线驱动器E4、E5被禁止
DA转换器的驱动器E2开通
波形存储器的驱动器E1开通、E3关闭
波形存储器的数据E1、E2将波形数据写入DA转换器。
应用举例 DDS任意波形发生器
．程序控制方式波形输出
OUT_EN＝1 DDS_EN＝0
/WR＝0 /RD＝1
存储器驱动器E1、E3关闭，
DA转换器的驱动器E2与数据总线驱动器E4开通
微处理器可以通过数据总线DATA_BUS将数据写入DA转换器。
应用举例 DDS任意波形发生器
幅值输出控制
应用举例 DDS任意波形发生器
频率合成器
频率合成器产生精确、连续可调的频率，产生可变频率的波形。
传统的频率合成方法一般有三种。
计数器分频方式实现频率合成器
小数分频实现频率合成器
锁相环接收实现频率合成器
应用举例 DDS任意波形发生器
基于DDS技术的频率合成器
高稳定度和准确度的标准参考频率源
频率转换快，DDS频率转换时间短，ns级
分辨率高，DDS的频率分