利用AD9851实现FPGADDS信号发生器详解

本文档主要介绍了如何使用基于AD9851的信号发生器设计和实现一个简单的DDS (Direct Digital Synthesizer，直接数字频率合成器)。AD9851是一种常用的数字信号发生器，它利用FPGA技术来实现高度灵活的频率生成，适用于需要精确控制信号频率的电子设计中。 首先，DDS的基本原理是利用相位累加器、相位调制器、正弦查找表和DAC组件组成。相位累加器根据频率控制字（一个32位的数值）进行累加，每增加一次该字节的值，输出信号的相位就前进一个小步，从而改变输出频率。正弦查找表存储了离散化的正弦波形，通过查找表查询对应相位的幅度值，再由DAC转换为模拟信号输出。 AD9851中的频率控制子字节是核心部分，它决定了信号的频率范围。当系统时钟Fclk被划分为2的32次方份（因为AD9851的相位累加器位宽为32位），控制字B的值决定频率调整的步长。最小频率为Fclk/N，而最大频率受限于系统时钟的四分之一，理论上应小于Fclk/4，这意味着可以通过提升系统时钟频率来扩大输出频率的可调范围。 作者分享了自己在调试DDS过程中的经验，并提供了AD9851的串行和并行控制子字节的写入方法。对于初学者来说，他强调了理解相位累加原理的重要性，同时提供了串行控制子字节的时序图和相应的代码示例。此外，他还提到了AD9851的其他功能设置，如6倍频使能、逻辑0位、POWER_DOWN位和相位模式字，但在此篇文档中仅关注频率控制部分。 通过这个资源，学习者可以了解到如何在FPGA上实现AD9851的信号发生器设计，包括如何编写控制字以调节输出频率，这对于参加电子设计竞赛或者进行类似应用的开发者具有很高的实用价值。此外，文中提供的代码也为实际操作者提供了一个清晰的参考模板，减少了调试时可能遇到的困扰。