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讨论一下DDS控制字的算法 [复制链接]

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在线BG4UVR
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11207
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2006-10-22
经常做其他的单片机实验，还没做过dds的实验。最近打算写个程序试验一下。

看了n久datasheet和别人的例子，就开始写程序了。可到了控制字的计算，发现还真是麻烦。由于我是用c写程序，所以一开始定义了long型变量，让它算，几行代码就解决了。不过一想，单片机这样算也太慢了吧，要是一转编码器，频率变化几十次上百次，单片机还不累死了

于是想换个查表方式吧。搞了一上午，把算法搞好，表也算好做出来了，一编译，晕！长出了好几百字节（这其中包括表本身约200字节，再加上算法中多句的加法代码），看来2051里面别想放了

dds的控制字计算，大家有什么好的想法么？请各位指点
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离线ding
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3484
只看该作者 1楼 发表于: 2006-10-22
人呢.我这里有MZU译好的DDS9851的稿子!!!还有什么算法的.我看不懂
人呢.我这里有mzu译好的dds9851的稿子!!!还有什么算法的.我看不懂.
所以给你看看了.
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11207
只看该作者 2楼 发表于: 2006-10-22
没人感兴趣，没趣……
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离线ahzds
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7423
只看该作者 3楼 发表于: 2006-10-22
完全有讨论的必要，不同的算法和思路会产生大不一样的程序！程序代码历来追求短小精悍，高效无错，支持把这个问题多讨论讨论！建议大家把自己的程序都贴出来共同探讨！
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离线BG7TBL
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2963
只看该作者 4楼 发表于: 2006-10-22
我的程序供参考：
//******************计算fsw，结果在tmp2中
      tmp1=fre; //频率
     tmp2=0;
     for (unsigned char i=0; i<32; i++)
        {
          if((tmp1>180000000)|(tmp1==180000000))
          {
                tmp2++;
                tmp1=tmp1-180000000;
            }
            tmp1=tmp1<<1;
            tmp2=tmp2<<1;
  }
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11207
只看该作者 5楼 发表于: 2006-10-23
'
我的程序供参考：
//******************计算fsw，结果在tmp2中
      tmp1=fre; //频率
     tmp2=0;
     for (unsigned char i=0; i<32; i++)
        {
          if((tmp1>180000000)|(tmp1==180000000))
          {
                tmp2++;
                tmp1=tmp1-180000000;
            }
            tmp1=tmp1<<1;
            tmp2=tmp2<<1;
  }
'

不错！有启发！这个程序没有用直接除的方式，而是用了移位的方式。但循环要执行32次，所以速度上表现估计和用除法是相似的（没有实际测试过）。

看来，鱼和熊掌，不可兼得。要速度，代码量就大。要代码精简，速度就慢。这大概就是单片机的真谛吧

btw:
楼上这句：
          if((tmp1>180000000)|(tmp1==180000000))
不知为何不用
if(tmp1>=180000000)呢？
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11207
只看该作者 6楼 发表于: 2006-10-23
我的查表算法思路是这样的：
1、构造n个二维数组（n＝你需要输入的最大频率值位数，例如你需要精确到10hz，最高30mhz，那么就有10m位、1m位、100k位、10k位、1k位、100hz位、10hz位，共7位，所以n=7）。
2、根据你所用的芯片型号，和晶振频率，计算出每个频率位0-9时的控制字。
3、使用时，把你频率的每一位控制字，查表读出，并相加（特别需要注意进位也需要处理）。
4、把加出的4字节控制字，送dds。

此方法，理论最大控制字误差为n。一般9851或9850dds，常用的晶振频率值条件下，此误差实际表现在频率上时，小于1hz的1到2个数量级。

查表部分具体程序（尚未进行硬件测试）

复制代码
  1. /*******************************************
  2.     ad9850 dds控制子程序
  3. ********************************************
  4. 编写：bg4uvr
  5. 描述：   mcs51单片机控制ad9850/ad9851子程序。
  6.     提供如下5个常用dds控制函数。例子中
  7.     dds控制字表的dds型号为ad9850，晶振
  8.     为16mhz。
  9. 注意：   使用前请修改程序内相应硬件端口
  10. ********************************************/
  11. void dds_reset(void);     //dds主复位程序
  12. void dds_serialmode(void);   //dds串行方式设置
  13. void dds_set(void);         //dds设置数据发送
  14. void fre2word(void);     //dds控制字计算
  15. void freupdata(void);     //dds频率输出更新
  16. /*******************************************/
  18. //其他函数此处省略，只留下了表的结构和控制字计算部分……
  20. /********************************************/
  21. //控制字表，dds＝9850，晶振＝16mhz
  22.   //word=0x100000000*fre/16000000;
  23. /********************************************/
  24. unsigned char code dds_word_10mhz[2][4]={
  25.   0x00,0x00,0x00,0x00,
  26.   0x00,0x00,0x00,0xa0
  27. };
  29. unsigned char code dds_word_1mhz[10][4]={
  30.   0x00,0x00,0x00,0x00,
  31.   0x00,0x00,0x00,0x10,
  32.   0x00,0x00,0x00,0x20,
  33.   0x00,0x00,0x00,0x30,
  34.   0x00,0x00,0x00,0x40,
  35.   0x00,0x00,0x00,0x50,
  36.   0x00,0x00,0x00,0x60,
  37.   0x00,0x00,0x00,0x70,
  38.   0x00,0x00,0x00,0x80,
  39.   0x00,0x00,0x00,0x90
  40. };
  41. unsigned char code dds_word_100khz[10][4]={
  42.   0x00,0x00,0x00,0x00,         //0
  43.   0x99,0x99,0x99,0x01,     //1
  44.   0x33,0x33,0x33,0x03,     //2
  45.   0xcc,0xcc,0xcc,0x04,     //3
  46.   0x66,0x66,0x66,0x06,     //4
  47.   0x00,0x00,0x00,0x08,     //5
  48.   0x99,0x99,0x99,0x09,     //6
  49.   0x33,0x33,0x33,0x0b,     //7
  50.   0xcc,0xcc,0xcc,0x0c,     //8
  51.   0x66,0x66,0x66,0x0e         //9
  52. };
  53. unsigned char code dds_word_10khz[10][4]={
  54.   0x00,0x00,0x00,0x00,     //0
  55.   0xc2,0xf5,0x28,0x00,     //1
  56.   0x85,0xeb,0x51,0x00,     //2
  57.   0x47,0xe1,0x7a,0x00,     //3
  58.   0x0a,0xd7,0xa3,0x00,     //4
  59.   0xcc,0xcc,0xcc,0x00,     //5
  60.   0x8f,0xc2,0xf5,0x00,     //6
  61.   0x51,0xb8,0x1e,0x01,     //7
  62.   0x14,0xae,0x47,0x01,     //8
  63.   0xd7,0xa3,0x70,0x01,     //9
  64. };
  65. unsigned char code dds_word_1khz[10][3]={
  66.   0x00,0x00,0x00,     //0
  67.   0x93,0x18,0x04,     //1
  68.   0x26,0x31,0x08,     //2
  69.   0xba,0x49,0x0c,     //3
  70.   0x4d,0x62,0x10,     //4
  71.   0xe1,0x7a,0x14,     //5
  72.   0x74,0x93,0x18,     //6
  73.   0x08,0xac,0x1c,     //7
  74.   0x9b,0xc4,0x20,     //8
  75.   0x2f,0xdd,0x24,     //9
  76. };
  77. unsigned char code dds_word_100hz[10][3]={
  78.   0x00,0x00,0x00,     //0
  79.   0xdb,0x68,0x00,     //1
  80.   0xb7,0xd1,0x00,     //2
  81.   0x92,0x3a,0x01,     //3
  82.   0x6e,0xa3,0x01,     //4
  83.   0x49,0x0c,0x02,     //5
  84.   0x25,0x75,0x02,     //6
  85.   0x00,0xde,0x02,     //7
  86.   0xdc,0x46,0x03,     //8
  87.   0xb7,0xaf,0x03     //9
  88. };
  89. unsigned char code dds_word_10hz[10][2]={
  90.   0x00,0x00,     //0
  91.   0x7c,0x0a,     //1
  92.   0x14,0xf8,     //2
  93.   0x75,0x1f,     //3
  94.   0xf1,0x29,     //4
  95.   0x6d,0x34,     //5
  96.   0xea,0x3e,     //6
  97.   0x66,0x49,     //7
  98.   0xe2,0x53,     //8
  99.   0x5f,0xfe     //9
  100. };
  101. unsigned char code dds_word_1hz[10][2]={
  102.   0x00,0x00,     //0
  103.   0x0c,0x01,     //1
  104.   0x18,0x02,     //2
  105.   0x25,0x03,     //3
  106.   0x31,0x04,     //4
  107.   0x3e,0x05,     //5
  108.   0x4a,0x06,     //6
  109.   0x57,0x07,     //7
  110.   0x63,0x08,     //8
  111.   0x6f,0x09     //9
  112. };
  114. /********************************************/
  116. //控制字计算
  117. void fre2word(void){
  118.   unsigned int temp1,temp2;
  119.   //计算w0的值。注意，本例dds工作在串行方式，这里w0是指控制字低8位，请区别于并行方式
  120.   temp1=dds_word_1hz[fre[7]][0]+dds_word_10hz[fre[6]][0]+dds_word_100hz[fre[5]][0]+dds_word_1khz[fre[4]][0]+dds_word_10khz[fre[3]][0]+dds_word_100khz[fre[2]][0]+dds_word_1mhz[fre[1]][0]+dds_word_10mhz[fre[0]][0];
  121.   w[0]=(unsigned char)temp1;
  122.   //计算w0相加时的进位
  123.   temp2=(unsigned char)(temp1>>8);
  125.   //计算w1值
  126.   temp1=dds_word_1hz[fre[7]][1]+dds_word_10hz[fre[6]][1]+dds_word_100hz[fre[5]][1]+dds_word_1khz[fre[4]][1]+dds_word_10khz[fre[3]][1]+dds_word_100khz[fre[2]][1]+dds_word_1mhz[fre[1]][1]+dds_word_10mhz[fre[0]][1]+temp2;
  127.   w[1]=(unsigned char)temp1;
  128.   temp2=(unsigned char)(temp1>>8);
  130.   //计算w2值
  131.   temp1=dds_word_100hz[fre[5]][2]+dds_word_1khz[fre[4]][2]+dds_word_10khz[fre[3]][2]+dds_word_100khz[fre[2]][2]+dds_word_1mhz[fre[1]][2]+dds_word_10mhz[fre[0]][2]+temp2;
  132.   w[2]=(unsigned char)temp1;
  133.   temp2=(unsigned char)(temp1>>8);
  135.   //计算w3值
  136.   temp1=dds_word_10khz[fre[3]][3]+dds_word_100khz[fre[2]][3]+dds_word_1mhz[fre[1]][3]+dds_word_10mhz[fre[0]][3]+temp2;
  137.   w[3]=(unsigned char)temp1;
  138. }
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在线BG4UVR
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11207
只看该作者 7楼 发表于: 2006-10-23
呵呵，今天改进了频率显示时的算法，只改了一句，目标代码少了143个字节。晕！看来还是要加强学习啊……
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离线bg4iww
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8529
只看该作者 8楼 发表于: 2006-10-23
用查表的方法程序很容易写的，并且查询速度很快，代码长度也很短，大概也就是三十行左右吧（我用的汇编）。就是表格的体积有些大，不过2051应该是绰绰有余的，如果另加了很多功能的话就另当别论了
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离线BG7TBL
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2963
只看该作者 9楼 发表于: 2006-10-23
'

btw:
楼上这句：
          if((tmp1>180000000)|(tmp1==180000000))
不知为何不用
if(tmp1>=180000000)呢？
'

因为我写程序时候记不清楚究竟是>=还是=>了，写反了编译也能通过，
怕错，就那样写了。
我最讨厌那种 --++a++--，的写法，害人半天都看不懂！

要好好学习楼主的查表法才行，速度快啊！
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离线awakening
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795
只看该作者 10楼 发表于: 2006-10-23
恩,搂主的方法不错.不过运算量貌似也不小.为了看着简化点我还是用了直接除法.用的是avr的片子,自带乘法器,速度也快.
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离线BG7TBL
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2963
只看该作者 11楼 发表于: 2006-10-23
'
恩,搂主的方法不错.不过运算量貌似也不小.为了看着简化点我还是用了直接除法.用的是avr的片子,自带乘法器,速度也快.
'

我也是用avr，程序经过测试，ok的！
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离线ncradio
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11344
只看该作者 12楼 发表于: 2006-10-23
查什么表啊,c51直接计算就行了
很快的放心好了
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离线ba1ka
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1044
只看该作者 13楼 发表于: 2006-10-24
楼主本来使用c51 直接算就行了，何必舍近求远。到是n年前用汇编嫌乘除麻烦，用过查表法，程序虽简单了些但误差较大得不偿失，后还是改回直接计算，在乘除算法上下些工夫，其实也不麻烦。包括lcd驱动，码盘处理，dds控制字等全加起来在2k之内，完全可以在89c2051里跑。
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11207
只看该作者 14楼 发表于: 2006-10-24
'
楼主本来使用c51 直接算就行了，何必舍近求远。到是n年前用汇编嫌乘除麻烦，用过查表法，程序虽简单了些但误差较大得不偿失，后还是改回直接计算，在乘除算法上下些工夫，其实也不麻烦。包括lcd驱动，码盘处理，dds控制字等全加起来在2k之内，完全可以在89c2051里跑。
'

学习了
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离线BA5SBA
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3088
只看该作者 15楼 发表于: 2006-10-24
需要向各位学习！！！！
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离线wycx
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1497
只看该作者 16楼 发表于: 2006-10-24
用户被禁言,该主题自动屏蔽!
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在线BG4UVR
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11207
只看该作者 17楼 发表于: 2006-10-24
'
http://www.hellocq.net/forum/showthread.php?t=124374&12m时钟882us计算dds控制字源程序
12m时钟882us计算dds控制字源程序
这个速度够用么????\
我试过..时间好像与频率的数值无关...
'

您这段代码：
1、写法漂亮
2、方法简单
3、速度更快
4、代码较少
5、误差更大（控制字最大误差为9×8＝72）

btw：这段代码真是漂亮，长见识啊…… 喜欢代码的人，看到漂亮的代码，就像色狼看见plmm一样 单看这段代码，也不惘我抛砖开了本帖 玉来了，赚了

复制代码
  1. //每位的控制字---111.518000mhz dds时钟
  2. #define ff7 385136686
  3. #define ff6 38513669
  4. #define ff5 3851367
  5. #define ff4 385137
  6. #define ff3 38514
  7. #define ff2 3851
  8. #define ff1 385
  9. #define ff0 39
  11. /***********************************************************/
  12. /***计算控制字************/
  13. /***入口：频率数组指针***出口，控制字*****/
  14. unsigned long jisuan(unsigned char data *fno)
  15. {
  16. unsigned long dds_no ;
  17. dds_no=
  18. (*(fno+7))*ff7+
  19. (*(fno+6))*ff6+
  20. (*(fno+5))*ff5+
  21. (*(fno+4))*ff4+
  22. (*(fno+3))*ff3+
  23. (*(fno+2))*ff2+
  24. (*(fno+1))*ff1+
  25. (*fno)*ff0 ;
  26. return(dds_no);
  27. }
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离线wycx
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1497
只看该作者 18楼 发表于: 2006-10-24
用户被禁言,该主题自动屏蔽!
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11207
只看该作者 19楼 发表于: 2006-10-24
'
我早就发了,,可就没人看......................
不过,,误差没你说的那么大....我实验的结果是误差小于1hz...真的...不信你试试
'

恩，我说的那个72，也是最坏的情况下的情况，一般不会碰得到的。就算碰上了，最多估计也只差1、2hz。所以你这个程序，实用性还是相当的不错的
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