基于C8051F060和AD9834的频率响应测试仪
摘要： 为了测试电路系统的频率响应特性， 通常需要在电路系统输入端加上不同频率的激励， 然后再测量电路的输出以得到频率响应函数。文中介绍了由单片机和DDS构成的频率响应测试仪设计方法， 同时给出了单片机中的软件处理流程。试验结果表明， 本测试仪测量精度高， 操作方便。
0 引言
在模拟电路设计和调试过程中， 测量系统的频率响应特性是非常重要的一步。而市场上能购买到的具有分析系统频率响应的仪器通常都比较昂贵， 而且体积较大， 一般很难接受。为此， 本文介绍了一种成本较低、体积小、操作简单， 能满足大部分系统测量要求的频率响应测试仪的设计方法。
1 系统总体设计
本文介绍的是基于单片机C8051F060和频率合成芯片AD9834开发的、可测量系统频率响应曲线的仪器系统。其系统总体设计框图如图1所示。
本设计中的单片机C8051F060可控制扫频信号源， 以产生一系列不同频率的正弦信号， 然后将这些信号进行滤波、放大后作为被测对象的输入送到被测网络中， 而被测对象的输出信号则经过调理电路输入到单片机C8051F060中进行数据采集与处理， 并将其幅频特性曲线、相频特性曲线通过LED显示出来。键盘可通过控制单片机来设置频率的步进值。
2 各部分模块的设计
2.1 主要芯片简介
本系统中的C8051F060是美国Cygnal公司推出的完全集成混合信号片上系统型MCU。
C8051F060采用与8051兼容的专利内核CIP-51，速度高达25MIPS， 并具有59个数字I/O 引脚、5个16位通用定时器、6个带有捕捉/比较模块的可编程定时器/计数器阵列。同时， 片内还集成了两个16 位、1 Msps 的ADC和2个12位DAC、3个电压比较器、看门狗定时器， VDD监视器和温度传感器。该芯片上集成有64KB的FLASH和4352B内部RAM， 以及硬件实现的SPI、SMBus/I2C和2个UART 串行接口。最为便利的是， C8051F060还集成了CAN总线控制器， 这使得用CAN总线开发C8051F060具有开发费用低廉、抗干扰性强、可适用于工业现场应用等特点。
本设计选用的频率合成芯片AD9834是AD公司生产的具有高集成度、低功耗的直接数字频率合成器， 它使用的DDS技术是一种利用正弦信号相位随时间线性增加的原理， 并由数字累加和数/模转换来合成所需频率的技术。它主要由数控振荡器(NCO)、相位调制器、正弦查询表ROM和1个
