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AT89C2051控制LMX2332的頻率合成器
摘要:LMX2332是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的集成數(shù)字鎖相環(huán)(PLL)電路。文章介紹了利用單片機(jī)AT89C2051控制數(shù)字鎖相環(huán)LMX2332及壓控振蕩器JTOS-150實(shí)現(xiàn)低噪聲頻率源的方法,該方法可通過改變AT89C2051的程序得到不同頻率的信號(hào)。關(guān)鍵詞:AT89C2051;單片機(jī);鎖相環(huán);LMX2332;頻率合成器
1 引言
數(shù)字式頻率合成器能提供長期頻率穩(wěn)定度與短期頻率穩(wěn)定度都比較高且雜波少的信號(hào)輸出,而且,波道數(shù)目多、體積小、易于數(shù)字化和集成化。數(shù)字鎖相環(huán)構(gòu)成的數(shù)字式頻率合成器是目前通信、儀表、雷達(dá)等電子技術(shù)中廣泛應(yīng)用的一種頻率合成技術(shù),它的基本組成如圖1所示。
該環(huán)路的輸入端有一個(gè)數(shù)字參考分頻器÷R,而在環(huán)路的反饋支路上有數(shù)字程序分頻器÷N?這樣,當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí),壓控振蕩器的輸出頻率為:
f0=N fr=(N/R)fφ(范文先生網(wǎng)m.panasonaic.com收集整理)
式中,fr?yàn)閷?shí)際參考頻率;fφ為參考晶振頻率。
用單片機(jī)AT89C2051控制頻率合成器時(shí),主要是向數(shù)字式頻率合成器LMX2332提供適當(dāng)?shù)臄?shù)字參考分頻比R和數(shù)字程序分頻比N。這樣,根據(jù)需要改變單片機(jī)的程序就可以產(chǎn)生相應(yīng)頻率的信號(hào)。
2 基于單片機(jī)AT89C2051的控制電路
該系統(tǒng)用單片機(jī)AT89C2051 的P1口作為鎖相環(huán)的輸出端口,P1.7、P1.6、P1.5分別對應(yīng)LMX2332的LE、Data、Clock。其中Data是LMX2332的數(shù)據(jù)輸入腳;LE是LMX2332的使能端,低電平有效;Clock是LMX2332的時(shí)鐘輸入端,上升沿有效。圖2所示是用AT89C2051控制的頻率合成器的電路框圖。其中AT89C2051與LMX2332之間通過74LS373進(jìn)行緩存,否則將會(huì)在VCO輸出信號(hào)中出現(xiàn)單片機(jī)產(chǎn)生的雜散。C1,C2,R2,C3,R3用于構(gòu)成環(huán)路濾波器。
3。粒裕福梗茫玻埃担钡某绦蛟O(shè)計(jì)
LMX2332的控制字有22位,其中低兩位是地址位?00表示輸入中頻參考分頻器,01表示輸入中頻程序分頻器,10表示輸入射頻參考分頻器,11表示輸入射頻程序分頻器,高19位是數(shù)據(jù)位。參考頻率為10MHz,輸出頻率為100MHz,可以設(shè)中頻的參考分頻器R為4,程序分頻器為40。
在單片機(jī)AT89C2051向LMX2332輸入控制時(shí),應(yīng)按表1的順序從高位開始,輸入前應(yīng)先將LMX2332的LE置低,每輸入1位給Clock一個(gè)有上升沿的脈沖。上升沿脈沖子程序?yàn)椋?/p>
CLOCK:SETB P1.5;給LMX2332的Clock一個(gè)上升沿
NOP ;增加脈沖寬度
CLR P1.5 ;設(shè)定LMX2332的Clock腳為低,以便下次輸入
RET
圖2
單片機(jī)向LMX2332傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由Data輸入。輸入中頻參考分頻器R的程序如下:
IF R?CLR P1.7 ;設(shè)置LMX2332的LE為低
CLR P1.6 ;準(zhǔn)備向LMX2332的Data輸入低
ACALL CLOCK ;向LMX2332的Data腳輸入一位數(shù)據(jù)
ACALL CLOCK
ACALL CLOCK
SETB P1.6 ;準(zhǔn)備向LMX2332的Data輸入高
ACALL CLOCK
ACALL CLOCK
CLR P1.6
MOV R5,#0CH
CYCLE1:ACALL CLOCK。贿B續(xù)輸入11位相同的數(shù)據(jù)
DJNZ R5,CYCLE1
SETB P1.6
ACALL CLOCK
CLR P1.6
ACALL CLOCK
ACALL CLOCK
ACALL CLOCK
ACALL CLOCK
SETB P1.7
圖3
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過適當(dāng)改變單片機(jī)AT89C2051的程序,并向LMX2332輸入不同的參考頻率分頻系數(shù)R和程序分頻系數(shù)N,可以得到不同的頻率信號(hào)。圖3分別是同一鎖相環(huán)產(chǎn)生的100MHz和140MHz信號(hào)的頻譜圖。由圖可見:信號(hào)相位噪聲在偏離中心1kHz處優(yōu)于-110dBc/Hz,而且頻率穩(wěn)定度也很好。
表1 LMX2332控制字表
5 結(jié)束語
從上面的設(shè)計(jì)中可以看出,這種用單片機(jī)AT89C2051控制LMX2332的頻率合成器,具有設(shè)計(jì)簡單,價(jià)格低廉、應(yīng)用方便、系統(tǒng)可靠等優(yōu)點(diǎn),而且非常靈活,同時(shí)還可以根據(jù)需要改變頻率。
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