基于DSP的低频频率特性测试仪
初始化包含DSP初始化、AD7008初始化以及AD8369的初始化。DSP的初始化主要是对中断向量的定义，内部时钟的设置，外部等待时间的设置以及内部空间SRAM／DRAM的映射等，这些都是通过对DSP内部专用寄存器的设置来完成的。AD7008的初始化可通过设置控制寄存器来完成。AD8369的初始化是把AD8369的放大倍数降为最小-10 dB，可以减少信号源电路的射频功放的功率，也可以保护增益与相位检测电路中增益鉴相器AD8302，使AD8302的输入信号功率保持为最低，防止输入信号功率过大损坏器件。
3．1．2 HPI中断服务程序设计
HPI口是连接单片机与DSP的接口，通过HPI口，主机也就是单片机可以向DSP写数据，也可以从DSP的RAM单元读取数据；同时通过HPI口控制寄存器提供的中断位，以及HPI的中断信号中断单片机，主机和单片机可以实现很好的对话。并且，根据单片机来的数据，进行相应操作。其流程图如图9所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/150898.htm
AD7008单频工作的目的是为了检测输入信号的幅度范围，从而设置输入AD8369的增益倍数。AD7008以起始频率为频率点进行单频工作，输入信号的幅度检测由AD8307来完成，检测结果由ADS8364的C通道进行数据转换，供DSP采集。当采集到的数据个数达到系统设置值后，DSP对数据进行处理，判断出输入信号的幅度，以设置检测电路中AD8369(2、3)的增益。
3．1．3 AD中断服务程序设计
在AD中断服务子程序中，主要是对采样数据的读取，如果是ADS8364的C通道的数据则是对输入信号进行幅度判断：如果是ADS8364的A，B通道的数据则是进行幅度相位的测量。测量结束后，将处理好的数据送单片机显示。其流程图如图10所示。
通过C通道判断以后，就设置好了检测电路中的AD8369(2、3)，完成了扫频测试前的准备工作，AD7008可以开始扫频工作了。按照起始频率、频率步长、单频点持续时间等对AD7008相应寄存器进行设置，使AD7008输出满足要求的扫频信号；紧接着启动ADS8364的A、B两通道进行数据的转换，其转换的是AD8302的增益和相位检测电压：DSP在中断服务子程序中对ADS8364进行数据采集。并做以下工作：接收采集数据，判断单频点采集到的数据量，进行单频点数据的数字滤波和简单计算处理，判断扫描频率点数是否达到要求，决定扫频是否结束，将数据转换成图形显示格式送单片机显示。
3．1．4 1s中断服务程序设计
1s中断服务程序较为简单，就是照看看门狗，看门狗是系统稳定运行的重要部件，由于系统的高速运行，外界的干扰以及程序内部的有关问题，都有可能导致系统的运行不稳定，甚至出现死机的情况。设置看门狗就是在系统出现意外而导致运行紊乱、死机时，自动恢复运行的保证。在系统出现上述情况时，当时间超过1 s时，看门狗将自动重新启动系统。相关内容在系统硬件设计部分有涉及。
3．2 CPLD软件设计
CPLD的软件设计使用MAXIM公司的MAX+PLUSII开发工具，使用VHDL语言进行编程。这部分程序主要是对来自DSP的信号进行译码后，对各个器件进行控制，使整个系统协调工作，完成测量任务。其设计流程图如图11所示。
图12是CPLD对AD7008控制时序的仿真结果。从图中可以看到，当IOS和IOSTRB信号为低电平(这时DSP选中IO空间)时，CPLD芯片对DSP的高位地址(ADD15～ADD9)进行译码，当高位地址为00H时，选中AD7008芯片，并在DSP读写信号RW为低时，DDSWRB变为低电平，即对AD7008进行写入操作；当高位地址为78H时，CPLD使DDSRESET信号变为低电平，即对AD7008进行复位操作；当高位地址为01H时，CPLD使DDSFUD信号变为高电平，否则变为低电平，此信号在上升沿对AD7008内部存贮器进行更新操作。可以看出，仿真结果符合要求。
图13是CPLD对模数转换芯片ADS8364的仿真结果，同样，当IOS和IOSTRB信号为低电平(这时DSP选中10空间)时，CPLD芯片对DSP的高位地址(ADD15～ADD9)进行译码，当高位地址为20H时，ADCRESETB信号输出低电平，对AD8364进行复位操作；当高位地址为30H时，ADCCSB信号输出低电平，对ADS8364进行片选；当最高四位地址(ADD15～ADD12)为0CH时，由ADD11、ADD10、ADD9三位译码决定HOLDC、HOLDB、HOLDA的输出电平；这3个信号分别控制ADS8364的3个采样通道的转换。由图可以看出，其仿真结果符合要求。
4 测量结果
扫频范围0．004 7 Hz～5 MHz，可以在全频段内任意设置扫频宽度，分辨率为0．004 7 Hz，输出电平范围-55～+18 dBm，扫频步长可以在0．004 7 Hz～0．5 MHz范围内自行调整；输出阻抗50 Ω，相位测量精度小于0.1°，幅度测量精度小于0.5 dB，不平坦度+／-0．25 dB，电控衰减并数字显示衰减量，能在全频范围内自动步进测量，可预置测量范围及步进频率值。能显示幅频特性和相频特性曲线，并能根据选择，放大局部曲线，可以用对数坐标和线性坐标显示，并配有文字标注。
5 结束语
该系统设计可以方便地测量未知网络中低频率的相频特性和幅频特性，并在LED上显示。适用于科研、教学以及生产领域等方面，与传统的频率测试仪相比，用直接数字频率合成(DDS)技术为频率特性测试仪实现数字化开辟了道路，利用液晶显示器技术使频率特性测试仪小型化成为可能。此测试仪有很强的应用价值，可取代传统的频率测试仪。
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