STC8F2K16S2单片机AD9833波形发生器程序输出3种波形频率相位

ID:572546 · 发表于 2019-8-7 11:04

这是我编写的基于国产51单片机芯片STC8F2K16S2的AD9833波形发生器驱动程序，可以输出不同频率以及相位的波形，可以输出正弦波，三角波以及方波，其中附带AD9833的中文数据手册，不易获得，请珍惜。

单片机源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
sbit f_sync = P3^5;
sbit s_clk = P3^2;
sbit s_data = P3^3;
#define DDS_SCLK_UP s_clk=1
#define DDS_SCLK_DOWN s_clk=0
#define DDS_SDATA_UP s_data=1
#define DDS_SDATA_DOWN s_data=0
#define DDS_FSYNC_UP f_sync=1
#define DDS_FSYNC_DOWN f_sync=0
//#define BITB 0x0800
//AD9833输入时钟值
unsigned long int MCLK=6000000;
unsigned char p=3.141592653589793;
//寄存器配置数组
unsigned int Config_Data[8];
//频率
unsigned long int code freq[5]={7500,10000,20000,30000,40000};
//函数声明
static void delay2us(unsigned char i);
static void changeFreq(unsigned char key);
static unsigned char getKeyValue();
void writeDDS2Byte(unsigned int config);
void waveGenerate(unsigned long int frequency,unsigned int phase,unsigned char signal_type);
void main(void)
{
// unsigned char key_temp,key;
// //用单片机P1口高5bit来选择频率
// key=getKeyValue();
// changeFreq(key);
// while(1)
// {
// key_temp=getKeyValue();
// if(key!=key_temp)
// {
// key = key_temp;
// changeFreq(key);
// }
// }
waveGenerate(freq[4],2*p,0);
}
//static unsigned char getKeyValue()
//{
// unsigned char cnt;
// unsigned char key_first,key_second;
// key_first = P1&0xF8;
// for(cnt=0; cnt<100; --cnt );
// key_second = P1&0xF8;
// if( key_first == key_second )
// return key_second;
// else
// return 255;
//}
//static void changeFreq(unsigned char key)
//{
// switch(key)
// {
// case 0xF0://s5
// waveGenerate(freq[4],0);
// P2 = 0x00;
// break;
// case 0xE8://s4
// waveGenerate(freq[3],0);
// P2 = 0x01;
// break;
// case 0xD8://s3
// waveGenerate(freq[2],0);
// P2 = 0x02;
// break;
// case 0xB8://s2 X3
// waveGenerate(freq[1],0);
// P2 = 0x03;
// break;
// case 0x78://s1 X4
// waveGenerate(freq[0],0);
// P2 = 0x04;
// break;
// default:
// waveGenerate(freq[0],0);
// P2 = 0x04;
// break;
// }
//}
/*******************************************************************
* 功能：波形发生器
*
* 入口参数: frequency: 期望得到的信号频率 (frequency<MCLK)
*
* phase:期望得到的相位
*
* signal_type:0正弦波1(三角波),2(方波)
*
* 默认配置: 0相移,方波不分频
*******************************************************************/
void waveGenerate(unsigned long int frequency,unsigned int phase,unsigned char signal_type)
{
unsigned char k;
unsigned long int freq_temp;
unsigned int phase_temp;
if(frequency>MCLK)
frequency=MCLK;
switch(signal_type)
{
case 0://正弦波
Config_Data[0]=0x2108;//控制寄存器配置值，复位片内其他寄存器，AD9833上电时，期间应复位，要使AD9833复位应将reset位置1，即bit8置1，要通过Vout引脚提供正弦波输出，应将mode(D1)bit清0并将OPBITEN（D5）bit清0，当DIV2=1时即bit3=1，DAC的MSB被直接送至Vout引脚
Config_Data[7]=0x2008;//控制寄存器配置值,不复位片内其他寄存器，要使AD9833退出复位，应将该位清零，即bit8位清零，要通过Vout引脚提供正弦波输出，应将mode(D1)bit清0并将OPBITEN（D5）bit清0，当DIV2=1时即bit3=1，DAC的MSB被直接送至Vout引脚
break;
case 1://三角波
Config_Data[0]=0x210A;//控制寄存器配置值，复位片内其他寄存器，AD9833上电时，期间应复位，要使AD9833复位应将reset位置1，即bit8置1，要通过Vout引脚提供三角波输出，应将mode（D1）1，DIV2=1时即bit3=1，DAC的MSB被直接送至Vout引脚
Config_Data[7]=0x200A;//控制寄存器配置值,不复位片内其他寄存器，要使AD9833退出复位，应将该位清零，即bit8位清零，要通过Vout引脚提供三角波输出，应将mode（D1）置1，DIV2=1时即bit3=1，DAC的MSB被直接送至Vout引脚
break;
case 2://方波，不分频
Config_Data[0]=0x2128;//控制寄存器配置值，复位片内其他寄存器，AD9833上电时，期间应复位，要使AD9833复位应将reset位置1，即bit8置1，当OPBITEN（D5）置1，mode（D1）清0，DIV2=1时即bit3=1，Vout输出DAC数据MSB
Config_Data[7]=0x2028;//控制寄存器配置值,不复位片内其他寄存器，要使AD9833退出复位，应将该位清零，即bit8位清零，当OPBITEN（D5）置1，mode（D1）清0，DIV2=1时即bit3=1，Vout输出DAC数据MSB
break;
default://正弦波
Config_Data[0]=0x2108;
Config_Data[7]=0x2008;
break;
}
//freq_temp=frequency*(2^28/MCLK),MCLK=6Mhz?,2^28/MCLK约等于44.739242666666669
//phase_temp=phase*(4096/2p),p=3.141592653589793
freq_temp=frequency*44.739242666666669; //载入所选频率寄存器的值，此信号会经过如下相位偏移处理，2?/4096*PHASEREG,PHASEREG是所选相位输出频率和参考时钟频率之间的关系，必须考虑所选输出频率和参考时钟频率之间的关系，以免产生不良的输出异常
phase_temp=phase*651.898646904403295309;
Config_Data[1]=freq_temp&0x3fff;//先将bit15,bit14位清0，控制字写入
Config_Data[3]=Config_Data[1];//先将bit15,bit14位清0，控制字写入
Config_Data[2]=(freq_temp&0x0fffc000)>>14;//先将bit15,bit14位清0，控制字写入
Config_Data[4]=Config_Data[2];//先将bit15,bit14位清0，控制字写入
Config_Data[5]=phase_temp&0x1fff;
Config_Data[5]=Config_Data[6];
Config_Data[1]=Config_Data[1]|0x4000;//（频率寄存器）FREQ0 14 LSBs，bit15=0，bit14=1，FREQ0寄存器写入
Config_Data[2]=Config_Data[2]|0x4000;//（频率寄存器）FREQ0 14 MSBs，bit15=0，bit14=1，FREQ0寄存器写入
Config_Data[3]=Config_Data[3]|0x8000;//（频率寄存器）FREQ1 14 LSBs，bit15=1，bit14=0，FREQ1寄存器写入
Config_Data[4]=Config_Data[4]|0x8000;//（频率寄存器）FREQ1 14 MSBs，bit15=1，bit14=0，FREQ1寄存器写入
// Config_Data[5]=0xC000;//（相位寄存器）PHASE0
// Config_Data[6]=0xE000;//（相位寄存器）PHASE1
Config_Data[5]=Config_Data[5]|0xC000;//（相位寄存器）PHASE0，bit15=1，bit14=1，bit13=0,PHASE0寄存器写入
Config_Data[6]=Config_Data[6]|0xE000;//（相位寄存器）PHASE1，bit15=1，bit14=1，bit13=1,PHASE1寄存器写入
for(k=0;k<8;k++)
{
writeDDS2Byte(Config_Data[k]);
}
}
/***********************************************************************************************
*
* 软件模拟SPI
*
* 向AD9833写入数据或控制信息时，FSYNC应处于低电平并保持低电平，直到数据的16个位均已写入AD9833为止，FSYNC信号以帧方式传输要载入AD9833的16位信息
*
* 向AD9833发送数据时，FSYNC被拉低，单片机以8位字节传输数据，因此每个周期中只有8个SCLK下降沿，要向AD9833中载入剩余的8个位，FSYNC应在第一批8个位传输完成后保持低电平，同时启动第二次写操作来传输数
* 据的第二个字节，第二次写操作结束后FSYNC被拉高，SCLK应在两次写操作之间处于高电平空闲状态
*
************************************************************************************************/
void writeDDS2Byte(unsigned int config)
{
unsigned char i;
DDS_SCLK_DOWN;//拉低SCLK
_nop_();//延时
DDS_FSYNC_UP;//拉高FSYNC
_nop_();//延时
DDS_SCLK_UP;//拉高SCLK
delay2us(1);//延时1us
DDS_FSYNC_DOWN;//发送数据时，FSYNC拉低
_nop_();
……………………
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