c51單片機驅(qū)動AD9954的程序及調(diào)試

一開始調(diào)試，先要正確控制SYNC_CLK，因為這個輸出引腳就是內(nèi)部DDS時鐘的4分頻（假設(shè)DDS時鐘最高為400MHz，那么SYNC_CLK此時應(yīng)當輸出100MHz；反之，通常用SYNC_CLK來推測DDS系統(tǒng)時鐘）。前提是必須復(fù)位Control Function Register No.1（CFR1：0x00）中的bit1（SYNC_CLK Disable）。

然后根據(jù)輸入時鐘的頻率正確設(shè)置CFR2中的倍頻系數(shù)REFCLK Multiplier和VCO Range（0：100~250MHz；1：250~400MHz）。只要外部電路沒什么錯的地方，SYNC_CLK一般都OK了。

用了才發(fā)現(xiàn)，AD9954真的還不錯，400MHz的系統(tǒng)時鐘就先不說了，居然可以用控制字Amplitude Scale Factor (ASF：0x02)調(diào)節(jié)輸出信號的幅度，前提是打開CFR1中的OSK Enable。并且14bit的長度也能夠達到足夠高的幅度控制精度了。當時作信號源的時候，還用外接AD835+TLV5638控制幅度，現(xiàn)在想來真是憨啊。

還有就是，輸出信號的相位可調(diào)。控制字Phase Offset Word(POW0 0x05)中含有14bit的相位偏移控制字，因此相位調(diào)節(jié)的精度也是相當高的，可達360°/16384 = 0.022°，在大多數(shù)情況下肯定夠用，比AD9851的5bit控制字（360°/32 = 11.25°）強多了。具體見程序1。

然后想嘗試一下線性掃頻功能（Linear-sweeping Mode），調(diào)了一整天都沒出來，然后就放假回家了。

最近在搞畢業(yè)設(shè)計（頻率特性測試儀Frequency Response Analyzer）的同時，又把原來的AD9954測試板拿出來調(diào)試，Single-Tone Mode當然是沒問題的，這次主要是再一次研究Linear-Sweeping Mode。于是打開原來寫的程序，看了一會兒，調(diào)了一會兒，突然發(fā)現(xiàn)一個極其簡單的錯誤——控制字的一個字節(jié)位置寫錯了，改過來再測試，一切OK。具體見程序2。去年居然花了一整天去查都沒查出來，Wordless。

好了，現(xiàn)在該最后一關(guān)了——RAM模式。Datasheet有關(guān)章節(jié)再看了一遍，然后大概寫了一個程序試了一下，出來的波形一團糟。于是參考了AD官網(wǎng)的AD9954示例代碼（ASM的，具體見程序3），并和自己寫的一步一步對比，最后終于搞定了。是因為向RAM寫數(shù)據(jù)的時候，只需要在第一次送數(shù)據(jù)前送一次RAM指令字節(jié)（RAM：0x0b），具體見程序4。但是我沒注意到這一點，每次數(shù)據(jù)前都送一遍0x0b，結(jié)果就悲劇了。不過最后還是發(fā)現(xiàn)原因了，嘿嘿！

下圖是RAM Segment Address Ramp Rate設(shè)置為0x0400（1024）時的切換時間測量波形。兩個光標之間的時間大概是10.24us，因為10.24us = 1024×10ns，說明更新速率是10ns，即SYNC_CLK，和線性掃頻時的最快頻率更新速度一樣。

利用AD9954的RAM Mode可以很方便的實現(xiàn)對數(shù)掃頻，只需要計算出相應(yīng)的對數(shù)頻率點并存儲進RAM即可。

除此之外，AD9954還可以實現(xiàn)高速調(diào)頻波。如果固定波表1000個點，那么調(diào)制波的頻率可以是100kHz，50kHz，33.33kHz……，即100/n kHz（n正整數(shù)）。如果采用不定波表500~999個點，則可以實現(xiàn)200kHz以內(nèi)的，調(diào)制波的頻率步進不大于0.4%的調(diào)頻波。但實現(xiàn)起來有些麻煩，所以一般不用AD9954作調(diào)制波頻率連續(xù)可調(diào)的調(diào)頻波信號源。

現(xiàn)在AD9954的程序部分了解得差不多了，等畢業(yè)設(shè)計結(jié)束之后，有時間了就升級一下以前做的信號源。AD835，TLV5638直接去掉，再加入比較基礎(chǔ)的調(diào)頻/調(diào)幅功能，還有就是加入一個EEPROM用于幅度校準存儲。另外，硬件電路方面做一板PCB降降噪聲，同時功放輸出的功率也要提升到10Vpp@50歐負載。