高性能DDS芯片AD9959及其应用

4 串行操作  

AD9959的四个通道可共享一组寄存器地址，这种地址共享机制其得可以同时向四个通道的配置寄存器写入相同的数据。当需要对四个通道进行不同设置时，可以通过设置通道使能位来各自独立地写入每个通道设置的数据。  

一个串口通信周期分为指令周期和数据读写周期两个阶段。首先传送指令阶段的8位指令字，对应于SCLK的8个上升沿，然后执行由指令设定的1～4个字节的数据读写，完成后再等待下一个指令周期的到来。  

AD9959的串口操作与ADI公司之前推出的DDS芯片基本一致，但由于AD9959有四个串行数据引脚(SDIO_0：3)，因而其编程具有更大的灵活性，通过配置相应的寄存器可以有四种编程方式进行串行I／O操作。分别是单bit两线模式，单bit三线模式。双bit模式和四bit模式。  
设置为单bit两线模式时，SDIO_0为双向数据引脚。设置为单bit三线模式时，SDIO_0为数据输入引脚，SDIO_2为数据输出引脚。在这两种模式下，SDIO_3都作为串口同步恢复信号引脚，通过一个正脉冲使串口恢复为初始等待指令状态。图2给出了单bit两线模式的串口写时序。  

设置为双bit模式时，SDIO_0和SDIO_1同时作为双向数据引脚，每个SCLK周期传输两位数据，这样，传送一个八位的数据信息只需要四个SCLK周期，SDIO_3仍作为串口同步恢复信号。图3给出了双bit模式的串口写时序。   

设置为四bit模式时，SDIO_0：3可同时作为双向数据引脚，每个SCLK周期传输四位数据，故传送一个八位数据信息仅需要两个SCLK周期。  

5 在雷达中频信号模拟器中的应用  

现代雷达信号模拟器的设计偏重于运用数字化方式来实现。事实上，随着实时数字信号处理技术的发展，PC+DSP+DDS的体系结构已成为雷达信号模拟器实现的主要方式。而AD9959由于在一块芯片上集成了四个DDS通道，因此，AD9959的使用可为多路雷达信号模拟器的设计提供了极大的方便。因为它可使得原本需要多片单通道DDS芯片的系统，现在只需一片AD9959即可完成系统功能。  


  
图4所示是一种基于AD9959芯片的雷达中频信号模拟系统的三通道设计结构框图。其信号模拟过程为：嵌入式PC首先对目标及环境进行建模和运算，以生成雷达信号仿真数据库，然后由DSP根据嵌人式PC传来的目标信息，计算出与DDS在不同时刻需要生成的对应信号频率、相位和幅度数据。并将数据传人FPGA，再由FPGA对数据进行并串转换，并在同步定时脉冲的触发下，在特定时间将数据串行写入DDS，从而完成对DDS的设置。最后再由DDS同时产生三路中频模拟信号。  

6 结束语  

AD9959由于内部集成有多个DDS通道，它无需多片单通道DDS芯片及其外部电路，因而有助于简化系统设计过程，减小PCB面积。实际试验结果证明：AD9959具有的高性能，可使之广泛的应用于雷达和通信系统之中。