教你制作一个简易频谱分析仪之系统软件设计

系统软件设计

一、系统主程序设计

主程序流程图如下所示：

主程序流程图

其中系统初始化包括：单片机时钟分频器设置，液晶初始化，DDS初始化，AD转换初始化；在欢迎界面中显示：Welcome! Press <ENTER>；设置界面中显示：中心频率F:0 2 0 0 3 KHZ，扫频宽度W: 1 0 0 0 KHZ；Getch()表示读键盘的键值。

进入参数设置子程序完成中心频率及扫频宽度的设置。完成设置后进入数据处理程序：DataProcess(void)，在处理完成将数据存入显示数组uchar xdata DisplayValue[100]和uchar xdata DisplayFre[100]，其中数组采用内部扩展RAM进行存储[11]。在频谱读取界面中用户可以通过按<读取>键移动指针，在液晶上显示了指针对应频率及其频率的功率值。

二、DDS程序设计

在头文件AD9851.h中对AD9851引脚进行定义：

(1)sbit AD9851_bit_data =P1^3; //P1.1口接AD9851的D7脚/PIN25

(2)sbit AD9851_w_clk =P1^2; //P1.1口接AD9851的w_clk脚/PIN7

(3)sbit AD9851_fq_up =P1^1; //P1.1口接AD9851的fq_up脚/PIN8

(4)sbit AD9851_rest =P1^0; //P1.0口接AD9851的rest脚/PIN12

1. DDS初始化程序

在本系统中采用串口模式向DDS写数据。在AD9851数据文档中介绍了进入串口模式时要先向DDS写入xxxxx011。void AD9851Reset(void)；进入串口模式初始化函数/

2. DDS写入程序

格式：void AD9851Write(unsigned char w0,double frequence)

参数：frequence为写入的频率；W0为0X01表示开六倍频，时钟频率为180MHz；0X00表示不开六倍频，时钟频率为30MHz。

DDS输出信 频率：

其中fc为累加器时钟频率，K为频率相位控制字，N为累加器位数。对于本系统AD9851的fc=

180MHz，N=32。

要输出对应频率则频率相位控制字：

频率转换成频率控制字程序段：

long int y;

double x; //变量

x=4294967295/180;

frequence=frequence/1000000;

frequence=frequence*x;

y=frequence; //y就是频率控制字

AD9851串口模式时序图

在上图5中通过40个时钟周期将频率相位控制字写入AD9851，其中W0-W31为频率控制字，W32为6倍频所能位，W33为逻辑0位（一直为0），W34为掉电模式位，W35-W39为相位控制字。40位数据后产生一个装载信 FQ_UD将数据使能。