两AD9833如何实现示波器同步输出，并且相位可调

ID:743654 · 发表于 2020-12-1 11:15

SPI模式写AD9833

实现功能：两个AD9833，其中一个为基准输出频率为60KHZ，0初始相位正弦波，另一AD9833输出同频率60KHZ，（相位需可调）正弦波。两波形用示波器显示，通过调整另一波形的相位并用示波器观察两波形的相位差。
遇到问题：示波器如何同步显示两波形。若能同步，可否其中一个波形固定，另一波形相位可调？

硬件图：

程序如下：
sbit f_sync = P2^2;
sbit s_clk = P2^1;
sbit s_data = P2^0;

#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=25000000;
double p=3.141592653589793;
//寄存器配置数组
unsigned int Config_Data[8];

//频率
unsigned long int code freq[5]={30000,60000,120000,480000,960000};

//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,double phase,unsigned char signal_type);

//void main(void)
//{
// waveGenerate(freq[4],2*p,0); //
//}

/*******************************************************************
* 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,double 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*10.73741824; //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*(4096/2*p);//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0，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_();
for (i=0; i<16; i++)
{
if (config & 0x8000)
DDS_SDATA_UP;//SDATA拉高
else
DDS_SDATA_DOWN;//SDATA拉低
delay2us(1);//延时1us
DDS_SCLK_DOWN;//SCLK拉低
delay2us(1);//延时1us
DDS_SCLK_UP;//SCLK拉高
config <<= 1;//config循环左移一位
}
DDS_FSYNC_UP;//FSYNC拉高
_nop_();//延时
DDS_SCLK_DOWN;//SCLK拉低
delay2us(100);//延时100us
}

static void delay2us(unsigned char i)
{
while (--i);
}