;摘 要
本系统设计一个正弦信号发生器。，使用PIC16F877单片机作为中央控制器，PIC（Peripheral Interface Controller）是一种
用来开发的去控制外围设备的集成电路（IC）。一种具有分散作用（多任务）功能的CPU。它的最高操作频率大约都在20MHz左
右，存储器容量用做写程序的大约1K—4K字节。
传统的频率合成器，通常从一排晶振荡器产生的各种频率通过开关进行频率混合。也有的采用众所周知的锁相环(PLL)技术实现
频率合成。随着数字技术的飞速发展，用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率，即直接数字合成技术(DDS)异军突起。
本设计使用世界流行的美国ADI公司生产的AD9850频率合成器正是应用这种DDS技术的典型热门产品之一，AD9850采用先地蝗
CMOS工艺，其功耗在3.3V供电时仅为155mW，扩展工业级温度范围为-40～80℃，采用28脚SSOP表面封装形式，结合DDS芯片
AD9850，产生0～15MHz频率可调的正弦信号；调制信号为1KHz的正弦波，调制信号的产生采用DDS技术；系统采用全中文菜单操
作方式，操作简单，快捷，且系统的精度和稳定性高。
关键字：正弦信号 PIC16F877 AD9850 DDS技术
ABSTRACT
The system design a sine signal generator. Using PIC16F877 microchip as a central controller, PIC (Peripheral
Interface Controller) is the method which used to control peripherals development of Integrated Circuits (IC).
A CPU with scattered (multi-task) function . Its maximum operating frequency is 20MHz approximately about. The
memory capacity of theprocedures used to write about 1K-4K bytes.
The traditional frequency synthesizers, usually form a row of crystal oscillator frequency by switching from a
variety of frequency mixed. Some used the well-known PLL technology to achieve frequency synthetic. With the
rapid development of digital technology, using digital control methods form a variety of sources in a frequency
reference frequency, direct digital synthesis techniques (DDS) sudden appearance as a new way. The design use
the popular American ADI cmopany’s production AD9850 frequency synthesizers. DDS technology is the
application of this popular products typically . AD9850 used to control CMOS first, the power loss is only
155mW at 3.3V supply, the expansion of industrial grade temperature range for -40~80 degrees, 28 feet SSOP
surface packaging used form of DDS chip AD9850, a 0~15MHz frequency communications signals to the neighboring
letter; preparation of the sinusoidal wave 1KHz, a modem signals used DDS technology; Chinese menu system used
throughout the operation, the operation simple, fast and high system accuracy and stability
Key words: Sine signal ；PIC16F877 ；AD9850；DDS technology
1.2系统模块
1.2.1主控制器
方案一：采用通用的51单片机AT89S52作为主控制器，完成数据处理，DDS的频率输出控制，键盘的扫描及液晶显示器的显示控
制等。由于51单片机内部的RAM和ROM都比较小，考虑到实现本系统需要大量的数据处理及液晶显示需占用大量的ROM资源等，用
51单片机实现本系统就需外扩RAM和ROM，实现起来比较麻烦。而且本系统需要用A/D转换器采样调制信号实现调频信号的输出，
使用51单片机就需外扩一片A/D转换芯片，实现也比较麻烦。而且基于整个系统的速度要求，51单片机也不能满足要求。
方案二：PIC（Peripheral Interface Controller）是一种用来开发的去控制外围设备的集成电路（IC）.它们的最高操作频率
大约都在20MHz左右，存储器容量用做写程序的大约1K—4K字节。总线是高性能局部总线，工作频率0～33MHz，可同时支持多组
外围设备。PIC16F877是一款基于EPROM的8位高性能微控制器。与其它价格相当的微控制器相比，它在执行速度和代码压缩方面
都有很大的改进。
PIC16F877微控制器所具有的优越性能主要归功于它的精简指令集（RISC）和所采用的哈佛（Harvard）结构，它具有分离的程
序储器空间（12位宽指令）和数据存储器空间（8位宽数据）。同时可运用两级流水线指令进行取数和执行，除了跳转指令需要
两个周期外，其余所有的指令都可在单周期内执行.其优势为：
1) PIC最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应
用要求。就实际而言，不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。PIC系列从低到高有几十个型号，按照指令的位数可
以分为3类：初级产品，中 极产品，高级产品。可以满足各种需要。PIC16F877有40个引脚，其内部资源为ROM共4K、192字节
RAM、8路A/D、3个8位定时器、2个CCP模块、三个串行口、1个并行口、11个中断源、33个I/O脚。
2) 精简指令使其执行效率大为提高。PIC系列8位CMOS单片机具有独特的RISC结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线
（Harvard）结构，使指令具有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用CISC结构的8位单片
机相比，可以达到2:1的代码压缩，速度提高4倍。
3) 产品上市零等待（Zero time to market）。采用PIC的低价OTP型芯片，可使单片机在其应用程序开发完成后立刻使该产品
上市。
4) PIC有优越开发环境。OTP单片机开发系统的实时性是一个重要的指标，象普通51单片机的开发系统大都采用高档型号仿真低
档型号，其实时性不尽理想。PIC在推出一款新型号的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时
性非常好。就我个人的经验看，还没有出现过仿真结果与实际运行结果不同的情况。
5) 其引脚具有防瞬态能力,通过限流电阻可以接至220V交流电源,可直接与继电器控制电路相连,无须光电耦合器隔离，给应用
带来极大方便。
6) 彻底的保密性。PIC以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC采
用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。
7) 自带看门狗定时器，可以用来提高程序运行的可靠性。
8) 睡眠和低功耗模式。虽然PIC在这方面已不能与新型的TI－MSP430相比，但在大多数应用场合还是能满足需要的。
目 录
摘 要 ……………………………… 3
第一章 方案论证……………………4
1.1 系统框图……………………4
1.2 系统模块……………………4
1.2.1 主控制器…………………4
1.2.2 正弦信号的产生…………7
1.2.3 电压放大……………… 10
第二章 系统硬件设计…………… 10
2.1 硬件系统总体框图…………10
2.2 硬件模块设计………………11
2.2.1 正弦信号产生模块………11
2.2.2 带负载输出…………… 13
2.2.3 DDS技术的实现 ……… 14
2.2.4 键盘显示……………… 15
第三章 系统软件设计………… 16
3.1 初始化9850…………………17
3.2 初始化LCD………………… 18
3.3 初始化PIC16F877程序……19
3.4 AD9850控制字的写入……20
3.5 键盘扫描显示…………… 21
3.6 LCD显示………………….24
总结 …………………………… 26
参考文献…………………………… 27
致谢28
