讨论一下DDS控制字的算法 - 哈罗CQ火腿社区

2006-10-22, 09:22	#1
BG4UVR HELLOCQ Honor Roll 加入日期: 2004-06-24 帖子: 5,179	讨论一下DDS控制字的算法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

2006-10-22, 11:06	#2
ding U /V/YAGI 加入日期: 2004-08-03 您的住址: 江苏帖子: 2,494	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. __________________ 我是一个无线电、电子、电脑的爱好者。喜欢DIY，交四海朋友！也喜欢收集美女图片！！ HAM的FTP://FTP.LOOK2008.COM密码与用户名为:ham,(小写) 今天你破客http://www.look2008.com了吗? FTP的QQ群号:18996841备用

2006-10-22, 16:26	#3
BG4UVR HELLOCQ Honor Roll 加入日期: 2004-06-24 帖子: 5,179	没人感兴趣，没趣……

2006-10-22, 17:24	#4
ahzds 闲云野鹤加入日期: 2003-12-12 您的住址: quiet 帖子: 3,605	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！ __________________ 再别鸟巢岁月无限,弹子有限,珍爱生命,远离神聊! -----与诸君共勉 http://www.54ham.com qq群：18782521 13107398 42443791 BG9ABT OICQ:■■■■■■■

2006-10-22, 18:49	#5
BG7TBL 菜鸟(*) 加入日期: 2002-09-29 帖子: 2,348	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; } __________________ 姓名：覃毅 TEL：棕橙黄红紫白绿白紫绿黑 Q Q：一六三洞二拐六拐 Email:bg7tbl@一二六.com 淘宝小店：http://shop36639234.taobao.com/

2006-10-23, 08:32

BG4UVR

HELLOCQ Honor Roll

加入日期: 2004-06-24

帖子: 5,179

引用:

作者BG7TBL

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？

2006-10-23, 08:48

BG4UVR

HELLOCQ Honor Roll

加入日期: 2004-06-24

帖子: 5,179

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）

代码:


/*******************************************
        AD9850 DDS控制子程序
********************************************
编写：BG4UVR
描述：    MCS51单片机控制AD9850/AD9851子程序。
        提供如下5个常用DDS控制函数。例子中
        DDS控制字表的DDS型号为AD9850，晶振
        为16MHZ。
注意：    使用前请修改程序内相应硬件端口
********************************************/
void dds_reset(void);        //DDS主复位程序
void dds_serialmode(void);    //DDS串行方式设置
void dds_set(void);            //DDS设置数据发送
void fre2word(void);        //DDS控制字计算
void freupdata(void);        //DDS频率输出更新
/*******************************************/

//其他函数此处省略，只留下了表的结构和控制字计算部分……

/********************************************/
//控制字表，DDS＝9850，晶振＝16MHZ
    //word=0x100000000*fre/16000000;
/********************************************/
unsigned char code dds_word_10mhz[2][4]={
    0x00,0x00,0x00,0x00,
    0x00,0x00,0x00,0xa0
};

unsigned char code dds_word_1mhz[10][4]={
    0x00,0x00,0x00,0x00,
    0x00,0x00,0x00,0x10,
    0x00,0x00,0x00,0x20,
    0x00,0x00,0x00,0x30,
    0x00,0x00,0x00,0x40,
    0x00,0x00,0x00,0x50,
    0x00,0x00,0x00,0x60,
    0x00,0x00,0x00,0x70,
    0x00,0x00,0x00,0x80,
    0x00,0x00,0x00,0x90
};
unsigned char code dds_word_100khz[10][4]={
    0x00,0x00,0x00,0x00,            //0
    0x99,0x99,0x99,0x01,        //1
    0x33,0x33,0x33,0x03,        //2
    0xcc,0xcc,0xcc,0x04,        //3
    0x66,0x66,0x66,0x06,        //4
    0x00,0x00,0x00,0x08,        //5
    0x99,0x99,0x99,0x09,        //6
    0x33,0x33,0x33,0x0b,        //7
    0xcc,0xcc,0xcc,0x0c,        //8
    0x66,0x66,0x66,0x0e            //9
};
unsigned char code dds_word_10khz[10][4]={
    0x00,0x00,0x00,0x00,        //0
    0xc2,0xf5,0x28,0x00,        //1
    0x85,0xeb,0x51,0x00,        //2
    0x47,0xe1,0x7a,0x00,        //3
    0x0a,0xd7,0xa3,0x00,        //4
    0xcc,0xcc,0xcc,0x00,        //5
    0x8f,0xc2,0xf5,0x00,        //6
    0x51,0xb8,0x1e,0x01,        //7
    0x14,0xae,0x47,0x01,        //8
    0xd7,0xa3,0x70,0x01,        //9
};
unsigned char code dds_word_1khz[10][3]={
    0x00,0x00,0x00,        //0
    0x93,0x18,0x04,        //1
    0x26,0x31,0x08,        //2
    0xba,0x49,0x0c,        //3
    0x4d,0x62,0x10,        //4
    0xe1,0x7a,0x14,        //5
    0x74,0x93,0x18,        //6
    0x08,0xac,0x1c,        //7
    0x9b,0xc4,0x20,        //8
    0x2f,0xdd,0x24,        //9
};
unsigned char code dds_word_100hz[10][3]={
    0x00,0x00,0x00,        //0
    0xdb,0x68,0x00,        //1
    0xb7,0xd1,0x00,        //2
    0x92,0x3a,0x01,        //3
    0x6e,0xa3,0x01,        //4
    0x49,0x0c,0x02,        //5
    0x25,0x75,0x02,        //6
    0x00,0xde,0x02,        //7
    0xdc,0x46,0x03,        //8
    0xb7,0xaf,0x03        //9
};
unsigned char code dds_word_10hz[10][2]={
    0x00,0x00,        //0
    0x7c,0x0a,        //1
    0x14,0xf8,        //2
    0x75,0x1f,        //3
    0xf1,0x29,        //4
    0x6d,0x34,        //5
    0xea,0x3e,        //6
    0x66,0x49,        //7
    0xe2,0x53,        //8
    0x5f,0xfe        //9
};
unsigned char code dds_word_1hz[10][2]={
    0x00,0x00,        //0
    0x0c,0x01,        //1
    0x18,0x02,        //2
    0x25,0x03,        //3
    0x31,0x04,        //4
    0x3e,0x05,        //5
    0x4a,0x06,        //6
    0x57,0x07,        //7
    0x63,0x08,        //8
    0x6f,0x09        //9
};

/********************************************/

//控制字计算
void fre2word(void){
    unsigned int temp1,temp2;
    //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
    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];
    W[0]=(unsigned char)temp1;
    //计算W0相加时的进位
    temp2=(unsigned char)(temp1>>8);

    //计算W1值
    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;
    W[1]=(unsigned char)temp1;
    temp2=(unsigned char)(temp1>>8);

    //计算W2值
    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;
    W[2]=(unsigned char)temp1;
    temp2=(unsigned char)(temp1>>8);

    //计算W3值
    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;
    W[3]=(unsigned char)temp1;
}

此帖于 2006-10-23 09:32 被 BG4UVR 编辑. 原因: 加入代码

2006-10-23, 11:04

BG4UVR

此帖被BG4UVR删除。

2006-10-23, 11:40	#8
bg4iww 火腿长老(*********) 加入日期: 2005-01-07 您的住址: 山东－日照帖子: 2,873	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 __________________ BG4IWW 范勇山东省日照市岚山区虎山镇东潘农村信用社 BG4IWW＃163.COM（防止垃圾邮件，请将＃换成@） QQ：1-1-7-7-6-2-1-2-9 山东日照——蓝天，碧海，金沙滩，太阳升起的地方

2006-10-23, 13:02

BG7TBL

菜鸟(*)

加入日期: 2002-09-29

帖子: 2,348

引用:

作者BG4UVR

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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2006-10-23, 17:35	#10
awakening 西湖醋鱼加入日期: 2006-04-20 帖子: 672	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. __________________ 火腿水煮鱼 QQ:262970434(注明HELLOCQ~) GSM:一三616558226(外地短信~) E-Mail:awakening@stu.hdu.edu.cn awake制造 http://www.icdev.com.cn/?2213/

2006-10-23, 22:16

#11

BG7TBL

菜鸟(*)

加入日期: 2002-09-29

帖子: 2,348

引用:

作者awakening

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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2006-10-23, 23:04	#12
ncradio HELLOCQ Honor Roll 加入日期: 2003-08-13 您的住址: Shenzhen China 帖子: 4,023	查什么表啊,C51直接计算就行了很快的放心好了

2006-10-24, 00:02	#13
ba1ka 超级菜鸟加入日期: 2001-09-29 帖子: 1,034	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。

2006-10-24, 07:37

#14

BG4UVR

HELLOCQ Honor Roll

加入日期: 2004-06-24

帖子: 5,179

引用:

作者ba1ka

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

2006-10-24, 08:39	#15
BA5SBA HAM 技师加入日期: 2001-11-04 您的住址: 厦门帖子: 1,497	需要向各位学习！！！！ __________________ DE BA5SBA 你想一边浏览哈罗CQ，一边听40M波段的QSO，还不用购买短波机吗？ SR-40++可以帮你实现愿望可以显示信号的频谱，不会错过任何信号，用鼠标调整频率，可以接收CW、LSB、USB、可以实时录音！详情见下面的连接。 SR-40++软件接收机的链接汇款地址厦门市东浦路114号304室。361004 宋丽新收工行帐号 9558 8041 0011 0400318 宋丽新我在厦门！！Tel0592-2619892 QQ 4762431 bd5sba(at)163.com 注意(at)要改成@

2006-10-24, 09:31	#16
wycx 古墓级火腿(********) 加入日期: 2003-03-08 帖子: 1,009	http://www.hellocq.net/forum/showth...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... __________________ 我的专业：生物技术。。。谁说学生物的不能玩无线电？？？？可是我工作了...电子工程师 QTH：安徽合肥包河区淝河镇卫乡村吴山组呼号：BG6AGF 随身手台号：一三二○五五一三六六六 QQ:42334395 自从不止一人叫我吴小姐，我就不得不这样加一条：性别：男。。 E-mail:wyc-x(a)sohu.com 合肥中继:439.750 -5 88.5 N 31°49'10.79" E 117°20'20.40" OM81QT

2006-10-24, 13:56

#17

BG4UVR

HELLOCQ Honor Roll

加入日期: 2004-06-24

帖子: 5,179

引用:

作者wycx

http://www.hellocq.net/forum/showth...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

代码:


//每位的控制字---111.518000MHz dds时钟
#define FF7 385136686
#define FF6 38513669
#define FF5 3851367
#define FF4 385137
#define FF3 38514
#define FF2 3851
#define FF1 385
#define FF0 39

/***********************************************************/
/***计算控制字************/
/***入口：频率数组指针***出口，控制字*****/
unsigned long jisuan(unsigned char data *fno)
{
unsigned long dds_no ;
dds_no=
(*(fno+7))*FF7+
(*(fno+6))*FF6+
(*(fno+5))*FF5+
(*(fno+4))*FF4+
(*(fno+3))*FF3+
(*(fno+2))*FF2+
(*(fno+1))*FF1+
(*fno)*FF0 ;
return(dds_no);
}

此帖于 2006-10-24 14:29 被 BG4UVR 编辑.

2006-10-24, 16:30	#18
wycx 古墓级火腿(********) 加入日期: 2003-03-08 帖子: 1,009	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 __________________ 我的专业：生物技术。。。谁说学生物的不能玩无线电？？？？可是我工作了...电子工程师 QTH：安徽合肥包河区淝河镇卫乡村吴山组呼号：BG6AGF 随身手台号：一三二○五五一三六六六 QQ:42334395 自从不止一人叫我吴小姐，我就不得不这样加一条：性别：男。。 E-mail:wyc-x(a)sohu.com 合肥中继:439.750 -5 88.5 N 31°49'10.79" E 117°20'20.40" OM81QT

2006-10-24, 16:44

#19

BG4UVR

HELLOCQ Honor Roll

加入日期: 2004-06-24

帖子: 5,179

引用:

作者wycx

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

2006-10-25, 09:23

#20

wycx

古墓级火腿(********)

加入日期: 2003-03-08

帖子: 1,009

引用:

//每位的控制字---111.518000MHz dds时钟
#define FF7 385136686
#define FF6 38513669
#define FF5 3851367
#define FF4 385137
#define FF3 38514
#define FF2 3851
#define FF1 385
#define FF0 39

/***********************************************************/
/***计算控制字************/
/***入口：频率数组指针***出口，控制字*****/
unsigned long jisuan(unsigned char data *fno)
{
unsigned long dds_no ;
dds_no=
(*(fno+7))*FF7+
(*(fno+6))*FF6+
(*(fno+5))*FF5+
(*(fno+4))*FF4+
(*(fno+3))*FF3+
(*(fno+2))*FF2+
(*(fno+1))*FF1+
(*fno)*FF0 ;
return(dds_no);
}

而且这个代码去我是试过好多种写法,,最后才定的...最快,,,编译出的目标代码最小.....误差最小
没你说的那么大的误差啦...0.4*9+0.1*9+0.3*9+0.3*9+0.4*9+0.1*9+0.5*9=18.2个控制字
最大大约0.3HZ了而且是这些误差不可能同时发生

__________________
我的专业：生物技术。。。
谁说学生物的不能玩无线电？？？？

可是我工作了...电子工程师

QTH：安徽合肥包河区淝河镇卫乡村吴山组
呼号：BG6AGF
随身手台号：一三二○五五一三六六六
QQ:42334395
自从不止一人叫我吴小姐，我就不得不这样加一条：
性别：男。。
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合肥中继:439.750 -5 88.5

N 31°49'10.79"
E 117°20'20.40"

OM81QT

2007-06-01, 11:02	#21
jiandanzq 双汇王中王加入日期: 2007-06-01 帖子: 2	不错不错！学习一下！

2007-06-12, 17:26	#22
tcy22222 菜鸟(*) 加入日期: 2007-06-12 帖子: 5	值得学习,高手好多

2008-03-21, 21:57

#23

PengPeng0419

PengPeng

加入日期: 2007-05-13

帖子: 16

引用:

作者wycx

请问这个算法是怎么弄出来的~!~!我想针对我的125M输入时钟以这个算法编写~!~!

2008-04-02, 14:26	#24
ba6iv 恐龙级火腿(*****) 加入日期: 2004-09-30 帖子: 374	最近也在看DDS，关于控制字的计算看帖子好像大概有三种算法(不包含查表法，程序太长没来得及试) 第一种：直接乘除法 word=F/（180000000/4294967296）或者 word=F（4294967296/180000000）（180000000/4294967296）和（4294967296/180000000）事先算好的。用AVR单片机运算14.020000MHz （手工计算的控制字为334530230） word=F/（180000000/4294967296）耗时1112个时钟单位结果334530208 word=F（4294967296/180000000）耗时520个时钟单位结果334530208 好像乘法比除法快一倍以上。但是误差最大，相差22。注：搞不清为什么直接乘除误差这么大，也试过双精度，程序更大了，但结果一样。第二种：简化的大整数乘法 #define FF0 238609294 #define FF1 23860929 #define FF2 2386093 #define FF3 238609 #define FF4 23861 #define FF5 2386 #define FF6 237 #define FF7 24 unsigned long DDS_Ctrl(unsigned char fno) { unsigned long dds_no; dds_no=((fno+7))FF7+ ((fno+6))FF6+ ((fno+5))FF5+ ((fno+4))FF4+ ((fno+3))FF3+ ((fno+2))FF2+ ((fno+1))FF1+ (fno)*FF0 ; return(dds_no); } 用AVR单片机运算14.020000MHz （手工计算的控制字为334530230）耗时823个时钟单位结果334530228 误差为2。第三种：简化的大整数除法（位移运算实现） long DDS_FRE_Word(long fre) { long tmp1; long tmp2=0; unsigned char i; tmp1=fre; for(i=0;i<32;i++) { if(tmp1>=180000000) { tmp2++; tmp1=tmp1-180000000; } tmp1=tmp1<<1; tmp2=tmp2<<1; } return tmp2; } 用AVR单片机运算14.020000MHz （手工计算的控制字为334530230）耗时2812个时钟单位结果334530230 误差为0。从以上三种算法来看是精度高的用时长，用时短的精度差，第二种算法精度和用时比较适中。 __________________ __________________ 电波通四海友谊遍九州 ------------------------ 呼号：BA6IV 胡云杰 QTH：河南洛阳九都路074信箱(仅限于交换QSL Card) PC：471000 爱好：无线电电脑网络摄影、摄像....... 电邮：ba6iv#163.com

2008-04-02, 14:34

#25

ba6iv

恐龙级火腿(*****)

加入日期: 2004-09-30

帖子: 374

引用:

作者PengPeng0419

请问这个算法是怎么弄出来的~!~!我想针对我的125M输入时钟以这个算法编写~!~!

125M时钟 343597384 用2的32次方除以125000000Hz得来的

FF7 343597384
FF6 34359738
FF5 3435974
FF4 343597
FF3 34360
FF2 3436
FF1 344
FF0 34

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