STM32 HAL AD9959模块使用教程 康威科技
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* @file : 9959.c
* @author : Silencecmsj
* @brief : None
* @attention : None
* @date : 2024/7/29
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*/
#include "ad9959.h"
uint8_t FR1_DATA[3] = {0xD0,0x00,0x00};//VCO gain control[23]=1系统时钟高于255Mhz; PLL[22:18]=10100,20倍频,20*25M=500MHZ; Charge pump control = 75uA
//uint8_t FR1_DATA[3] = {0xB0,0x00,0x00};//VCO gain control[23]=1系统时钟高于255Mhz; PLL[22:18]=01100,12倍频,12*25M=300MHZ; Charge pump control = 75uA
//uint8_t FR2_DATA[2] = {0x00,0x00}; // 双方向扫描，即从起始值扫到结束值后，又从结束值扫到起始值
uint8_t FR2_DATA[2] = {0x80,0x00};// 单方向扫描，即从起始值扫到结束值后，又从起始值扫到结束值，以此类推
double ACC_FRE_FACTOR = 8.59; //频率因子8.589934592=(2^32)/500000000 其中500M=25M*20(倍频数可编程)
//double ACC_FRE_FACTOR = 14.3; //频率因子8.589934592=(2^32)/300000000 其中500M=25M*20(倍频数可编程)
uint8_t CFR_DATA[3] = {0x00,0x03,0x02};//default Value = 0x000302 //通道功能寄存器
/************************************************************
** 函数名称 ：void AD9959_Init(void)
** 函数功能 ：初始化控制AD9959需要用到的IO口,及寄存器
** 入口参数 ：无
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void AD9959_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//PA,PB,PC端口时钟使能
//初始化管脚PA2.3.4.5.6.7.8.9.10
// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
// GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA
//
// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_10;//初始化管脚PB0.1.10
// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; //IO口速度为2MHz
// GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOB
//
// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //初始化管脚PC0
// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; //IO口速度为2MHz
// GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOC
Intserve(); //IO口电平状态初始化
IntReset(); //AD9959复位
//初始化功能寄存器
AD9959_WriteData(FR1_ADD,3,FR1_DATA);//写功能寄存器1
AD9959_WriteData(FR2_ADD,2,FR2_DATA);//
}
//延时
void delay1 (uint32_t length)
{
length = length*12;
while(length--);
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Intserve(void)
** 函数功能 ：IO口电平状态初始化
**************************************************************/
void Intserve(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_PDC_GPIO_Port,AD9959_PDC_Pin,0);// AD9959_PWR = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_CS_GPIO_Port,AD9959_CS_Pin,1);// CS = 1;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,0);// SCLK = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_UPDATE_GPIO_Port,AD9959_UPDATE_Pin,0);// UPDATE = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SP0_GPIO_Port,AD9959_SP0_Pin,0);// PS0 = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SP1_GPIO_Port,AD9959_SP1_Pin,0);// PS1 = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SP2_GPIO_Port,AD9959_SP2_Pin,0);// PS2 = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SP3_GPIO_Port,AD9959_SP3_Pin,0);// PS3 = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO0_GPIO_Port,AD9959_SDIO0_Pin,0);// SDIO0 = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO1_GPIO_Port,AD9959_SDIO1_Pin,0);// SDIO1 = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO2_GPIO_Port,AD9959_SDIO2_Pin,0);// SDIO2 = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO3_GPIO_Port,AD9959_SDIO3_Pin,0);// SDIO3 = 0;
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void IntReset(void)
** 函数功能 ：AD9959复位
**************************************************************/
void IntReset(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_RESET_GPIO_Port,AD9959_RESET_Pin,0);//Reset = 0;
delay1(1);
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_RESET_GPIO_Port,AD9959_RESET_Pin,1);//Reset = 1;
delay1(30);
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_RESET_GPIO_Port,AD9959_RESET_Pin,0);//Reset = 0;
}
/************************************************************
** 函数名称 void IO_Update(void)
** 函数功能 ： AD9959更新数据
**************************************************************/
void IO_Update(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_UPDATE_GPIO_Port,AD9959_UPDATE_Pin,0);//UPDATE = 0;
delay1(2);
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_UPDATE_GPIO_Port,AD9959_UPDATE_Pin,1);//UPDATE = 1;
delay1(4);
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_UPDATE_GPIO_Port,AD9959_UPDATE_Pin,0);//UPDATE = 0;
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void AD9959_WriteData(u8 RegisterAddress, u8 NumberofRegisters, u8 *RegisterData)
** 函数功能 ：使用模拟SPI向AD9959写数据
** 入口参数 ：RegisterAddress: 寄存器地址
NumberofRegisters: 要写入的字节数
*RegisterData: 数据起始地址
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void AD9959_WriteData(uint8_t RegisterAddress, uint8_t NumberofRegisters, uint8_t *RegisterData)
{
uint8_t ControlValue = 0;
uint8_t ValueToWrite = 0;
uint8_t RegisterIndex = 0;
uint8_t i = 0;
ControlValue = RegisterAddress;
//写入地址
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,0);//SCLK = 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_CS_GPIO_Port,AD9959_CS_Pin,0);//CS = 0;
for(i=0; i<8; i++)
{
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,0);//SCLK = 0;
if(0x80 == (ControlValue & 0x80))
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO0_GPIO_Port,AD9959_SDIO0_Pin,1);//SDIO0= 1;
else
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO0_GPIO_Port,AD9959_SDIO0_Pin,0);//SDIO0= 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,1);//SCLK = 1;
ControlValue <<= 1;
}
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,0);//SCLK = 0;
//写入数据
for (RegisterIndex=0; RegisterIndex<NumberofRegisters; RegisterIndex++)
{
ValueToWrite = RegisterData[RegisterIndex];
for (i=0; i<8; i++)
{
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,0);//SCLK = 0;
if(0x80 == (ValueToWrite & 0x80))
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO0_GPIO_Port,AD9959_SDIO0_Pin,1);//SDIO0= 1;
else
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SDIO0_GPIO_Port,AD9959_SDIO0_Pin,0);//SDIO0= 0;
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,1);//SCLK = 1;
ValueToWrite <<= 1;
}
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_SCLK_GPIO_Port,AD9959_SCLK_Pin,0);//SCLK = 0;
}
HAL_GPIO_WritePin(AD9959_CS_GPIO_Port,AD9959_CS_Pin,1);//CS = 1;
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_CFTW0(uint32_t fre)
** 函数功能 ：写CFTW0通道频率转换字寄存器
** 入口参数 ： Freq: 写入频率，范围0~200 000 000 Hz
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_CFTW0(uint32_t fre)
{
uint8_t CFTW0_DATA[4] ={0x00,0x00,0x00,0x00}; //中间变量
uint32_t Temp;
Temp=(uint32_t)fre*ACC_FRE_FACTOR;
CFTW0_DATA[3]=(uint8_t)Temp;
CFTW0_DATA[2]=(uint8_t)(Temp>>8);
CFTW0_DATA[1]=(uint8_t)(Temp>>16);
CFTW0_DATA[0]=(uint8_t)(Temp>>24);
AD9959_WriteData(CFTW0_ADD,4,CFTW0_DATA);//CTW0 address 0x04
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_ACR(uint16_t Ampli)
** 函数功能 ：写ACR通道幅度转换字寄存器
** 入口参数 ：Ampli: 输出幅度,范围0~1023，控制值0~1023对应输出幅度0~500mVpp左右
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_ACR(uint16_t Ampli)
{
uint32_t A_temp=0;
uint8_t ACR_DATA[3] = {0x00,0x00,0x00};//default Value = 0x--0000 Rest = 18.91/Iout
A_temp=Ampli|0x1000;
ACR_DATA[1] = (uint8_t)(A_temp>>8); //高位数据
ACR_DATA[2] = (uint8_t)A_temp; //低位数据
AD9959_WriteData(ACR_ADD,3,ACR_DATA); //ACR address 0x06.CHn设定幅度
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_CPOW0(uint16_t Phase)
** 函数功能 ：写CPOW0通道相位转换字寄存器
** 入口参数 ：Phase: 输出相位,范围：0~16383(对应角度：0°~360°)
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_CPOW0(uint16_t Phase)
{
uint8_t CPOW0_data[2] = {0x00,0x00};
CPOW0_data[1]=(uint8_t)Phase;
CPOW0_data[0]=(uint8_t)(Phase>>8);
AD9959_WriteData(CPOW0_ADD,2,CPOW0_data);//CPOW0 address 0x05.CHn设定相位
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_LSRR(uint8_t rsrr,uint8_t fsrr)
** 函数功能 ：写LSRR线性扫描斜率寄存器
** 入口参数 ： rsrr: 上升斜率,范围：0~255
fsrr: 下降斜率,范围：0~255
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_LSRR(uint8_t rsrr,uint8_t fsrr)
{
uint8_t LSRR_data[2]={0x00,0x00};
LSRR_data[1]=rsrr;
LSRR_data[0]=fsrr;//高8位下降斜率
AD9959_WriteData(LSRR_ADD,2,LSRR_data);
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_RDW(uint32_t r_delta)
** 函数功能 ：写RDW上升增量寄存器
** 入口参数 ：r_delta:上升增量,0-4294967295
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_RDW(uint32_t r_delta)
{
uint8_t RDW_data[4] ={0x00,0x00,0x00,0x00}; //中间变量
RDW_data[3]=(uint8_t)r_delta;
RDW_data[2]=(uint8_t)(r_delta>>8);
RDW_data[1]=(uint8_t)(r_delta>>16);
RDW_data[0]=(uint8_t)(r_delta>>24);
AD9959_WriteData(RDW_ADD,4,RDW_data);
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_FDW(uint32_t f_delta)
** 函数功能 ：写FDW下降增量寄存器
** 入口参数 ：f_delta:下降增量,0-4294967295
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_FDW(uint32_t f_delta)
{
uint8_t FDW_data[4] ={0x00,0x00,0x00,0x00}; //中间变量
FDW_data[3]=(uint8_t)f_delta;
FDW_data[2]=(uint8_t)(f_delta>>8);
FDW_data[1]=(uint8_t)(f_delta>>16);
FDW_data[0]=(uint8_t)(f_delta>>24);
AD9959_WriteData(FDW_ADD,4,FDW_data);
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_Profile_Fre(uint8_t profile,uint32_t data)
** 函数功能 ：写Profile寄存器
** 入口参数 ：profile: profile号(0~14)
data: 写入频率，范围0~200 000 000 Hz
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_Profile_Fre(uint8_t profile,uint32_t data)
{
uint8_t profileAddr;
uint8_t Profile_data[4] ={0x00,0x00,0x00,0x00}; //中间变量
uint32_t Temp;
Temp=(uint32_t)data*ACC_FRE_FACTOR; //将输入频率因子分为四个字节 4.294967296=(2^32)/500000000
Profile_data[3]=(uint8_t)Temp;
Profile_data[2]=(uint8_t)(Temp>>8);
Profile_data[1]=(uint8_t)(Temp>>16);
Profile_data[0]=(uint8_t)(Temp>>24);
profileAddr = PROFILE_ADDR_BASE + profile;
AD9959_WriteData(profileAddr,4,Profile_data);
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_Profile_Ampli(uint8_t profile,uint16_t data)
** 函数功能 ：写Profile寄存器
** 入口参数 ：profile: profile号(0~14)
data: 写入幅度,范围0~1023，
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_Profile_Ampli(uint8_t profile,uint16_t data)
{
uint8_t profileAddr;
uint8_t Profile_data[4] ={0x00,0x00,0x00,0x00}; //中间变量
//为幅度调制时幅度数据为[31:22]位
Profile_data[1]=(uint8_t)(data<<6);//[23:22]
Profile_data[0]=(uint8_t)(data>>2);//[31:24]
profileAddr = PROFILE_ADDR_BASE + profile;
AD9959_WriteData(profileAddr,4,Profile_data);//写入32位数据
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void Write_Profile_Phase(uint8_t profile,uint16_t data)
** 函数功能 ：写Profile寄存器
** 入口参数 ：profile: profile号(0~14)
data: 写入相位,范围：0~16383
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void Write_Profile_Phase(uint8_t profile,uint16_t data)
{
uint8_t profileAddr;
uint8_t Profile_data[4] ={0x00,0x00,0x00,0x00}; //中间变量
//为相位调制时相位数据为[31:18]位
Profile_data[1]=(uint8_t)(data<<2);//[23:18]
Profile_data[0]=(uint8_t)(data>>6);//[31:24]
profileAddr = PROFILE_ADDR_BASE + profile;
AD9959_WriteData(profileAddr,4,Profile_data);//写入32位数据
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void AD9959_Set_Fre(uint8_t Channel,uint32_t Freq)
** 函数功能 ：设置通道的输出频率
** 入口参数 ：Channel: 输出通道 CH0-CH3
Freq: 输出频率，范围0~200 000 000 Hz
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void AD9959_Set_Fre(uint8_t Channel,uint32_t Freq)
{
uint8_t CHANNEL[1] = {0x00};
CHANNEL[0]=Channel;
AD9959_WriteData(CSR_ADD,1,CHANNEL);//控制寄存器写入CHn通道，选择CHn
Write_CFTW0(Freq);//输出CHn设定频率
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void AD9959_Set_Amp(uint8_t Channel, uint16_t Ampli)
** 函数功能 ：设置通道的输出幅度
** 入口参数 ：Channel: 输出通道 CH0-CH3
Ampli: 输出幅度,范围0~1023，控制值0~1023对应输出幅度0~500mVpp左右
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void AD9959_Set_Amp(uint8_t Channel, uint16_t Ampli)
{
uint8_t CHANNEL[1] = {0x00};
CHANNEL[0]=Channel;
AD9959_WriteData(CSR_ADD,1,CHANNEL); //控制寄存器写入CHn通道，选择CHn
Write_ACR(Ampli); // CHn设定幅度
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void AD9959_Set_Phase(uint8_t Channel,uint16_t Phase)
** 函数功能 ：设置通道的输出相位
** 入口参数 ：Channel: 输出通道 CH0-CH3
Phase: 输出相位,范围：0~16383(对应角度：0°~360°)
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：无
**************************************************************/
void AD9959_Set_Phase(uint8_t Channel,uint16_t Phase)
{
uint8_t CHANNEL[1] = {0x00};
CHANNEL[0]=Channel;
AD9959_WriteData(CSR_ADD,1,CHANNEL); //控制寄存器写入CHn通道，选择CHn
Write_CPOW0(Phase);//CHn设定相位
}
/************************************************************
** 函数名称 ：void AD9959_Modulation_Init(uint8_t Channel,uint8_t Modulation,uint8_t Sweep_en,uint8_t Nlevel)
** 函数功能 ：设置各个通道的调制模式。
** 入口参数 ： Channel: 输出通道 CH0-CH3
Modulation: 调制模式DISABLE_Mod，ASK，FSK，PSK
Sweep_en: 线性扫描模式 SWEEP_ENABLE启用、SWEEP_DISABLE不启用；启用时Nlevel只能是LEVEL_MOD_2
Nlevel： 调制电平选择 LEVEL_MOD_2、4、8、16
** 出口参数 ：无
** 函数说明 ：如将调制电平设置为2电平调制时，对应的P0-P3引脚上的高低电平分别控制CH0-CH3通道(如果对应通道开启的话)
如将调制电平设置为4电平调制时，对应的P0，P1和P2,P3引脚上的高低电平分别控制CH0-CH1通道(如果对应通道开启的话)
由于AD9959只有P0-P3,4个用于调制控制的引脚，因此输出在4电平调制时，只能有2个通道同时设置为调制输出；
8电平和16电平调制时，只能有1个通道同时设置为调制输出。请适当设置几电平调制以满足应用需求。
**注意！！！：设置成4电平调制时，输出通道只能选择CH0-1
设置成8,16电平调制时，输出通道只能选择CH0
本函数未做任意通道兼容，具体方法请参考AD9959芯片手册22-23页，操作FR1[14:12]为对应值。
**************************************************************/
void AD9959_Modulation_Init(uint8_t Channel,uint8_t Modulation,uint8_t Sweep_en,uint8_t Nlevel)
{
uint8_t i=0;
uint8_t CHANNEL[1]={0x00};
uint8_t FR1_data