ＡＤ９８３３ＤＤＳの制御関数とその実験

Ａｍａｚｏｎで購入した標記ＤＤＳ基板です

秋月ではこのシリーズのＤＤＳは販売しなくなった様です。
Amazonで調味料を買うつもりで、（一応主夫ですので）サイト内をあちこち見てたら、思い付きで検索掛けたら、0.8K\位で出て来ました・・・
そして、購入者の評価すこぶる悪・・・
と言いながら思わずポチっとな、としてしまった・・・
本家中国のサイトではもっと安価に売っているのでしょうけど、何か怖いしね。
プライム対象品で、注文後すぐ送られてきました。
不良品かどうか不安だったので、　(^_^;)
即興で作成したプログラムで、とりあえず動作確認しましたです・・・
意外や、ちゃんと動作しました　(^^♪
メーカーサイトに日本語マニュアルが存在するのは助かります。

参考文献
ＡＤ９８３３データシート　ＡＮＡＬＯＧ ＤＥＶＩＣＥＳ

実験ハードウエア概要

（１）ＤＤＳ基板
　　購入した基板は、画像のように基板上にＡＤ９８３３と水晶発振器と、
　　コンデンサ数個と言うシンプル構成。
　　でも、当局ではＩＣ単体は扱えないので、助かります。
　　基板に付属していたピンは使用せず、Ｌ字タイプの細ピンをはんだ付け。
　　これによりシングルラインの丸ピンＩＣソケットに挿入可能です。
　　今回は実験なので、ピンソケットで接続してます。
　　ＳＰＩによるシリアル接続なのは接続配線が楽で良いです。
　　これをＰＩＣ実験基板に接続します。
　　アナログ出力はオシロへ接続

（２）ＳＰＩ機器プログラム開発用実験用基板
　　これは当局公開の「南波君」基板を改造したもので、
　　４ｂｉｔ列と２ｂｉｔ列のＩ／Ｏが使用でき、
　　４ｂｉｔのロータリーＤＩＰが付属しています。
　　ＳＰＩやＩ２Ｃ機器のプログラム作成やちょっとしたＩ／Ｏ実験に便利
　　今回使用ＰＩＣは２０ピンの１６Ｆ１８３４６です

（３）ロータリーエンコーダモジュール
　　以前にも使用しています

（４）オシロスコープ
　　アナログオシロで、ＫｅｎｗｏｏｄのＣＳ－５３７０です。
　　当局実験テーブル用メインオシロは故障中です・・・　(-_-;)

ＡＤ９８３３モジュールの概要

入手したモジュールの姿かたちは、「ＡＤ９８３３」で検索すると、何故か真っ先に出現する基板の様です。
送られてきた物は基板とピンだけで、資料等の付属は何も無し。(想定内)
基板の出力ピンに名前が記されているので、メーカーサイトの日本語マニュアルを入手すれば、とりあえず大丈夫そうです

後はマニュアルを読むだけですが・・・
日本語で書いてはあるが、よく解らん　(^_^;)
で、読める内容の内、必要そうなとこだけを読む事に・・・　

まず、
①５．５Ｖ以下で使えば良い事
②信号タイミングは結構高速で、ＰＩＣ１６Ｆ１の動作速度では考慮不要な事
③内部レジスタは、ＰＩＣ側から見て１６ｂｉｔ構成である事
④レジスタはコントロール、周波数、位相の３種類がある事
⑤ＳＰＩ送信で、１６ｂｉｔ単位で送信処理すれば良い事
と言う事が分かりましたです・・・

ならば、１６ｂｉｔのＳＰＩ送信関数を作り、適当に送信してみれば、何となく解って来るだろうと言う、いつものアマチュア思考・・・　(^O^)／

インターフェイスはＳＰＩに準拠していると書いてある
よって、ＰＩＣ・ＭＳＳＰのＳＰＩ解説を斜め読み
⑥ビットはＭＳＢから送信すれば良い事
⑦ＳＳポートを普段Ｈに、データ送信時にＬにして１６ｂｉｔデータ送信
⑧終了したら、ＳＳ＝Ｈにして終了
⑨ＣＬＫはＬになるとＤＡＴＡビットを取り込む

以上①～⑨で１６ビットＳＰＩ低レベル基本関数が作れそうです。
ＳＳ(スレーブセレクト)ポートは以後ＬＡＴポートと記します。

今回のピン接続状況
ＰＩＣ基板側　　　　　モジュール側(全７ピン）
　ＣＬＫ　ＲＣ０　　　　④ＳＣＬＫ
　ＤＡＴ　ＲＣ１　　　　③ＳＤＡＴＡ
　ＬＡＴ　ＲＣ２　　　　⑤ＦＳＹＮＣ
　ＶＣＣ　　　　　　　　①ＶＣＣ
　ＧＮＤ　　　　　　　　②デジタルＧＮＤ
オシロ
　ＡＣ入力　　　　　　　⑦ＶＯＵＴ
　ＧＮＤ　　　　　　　　⑥アナログＧＮＤ

ＡＤ９８３３モジュールの制御

注意
この記載事項について、当局では一切の責任を負いません。

（１）レジスタ
　レジスタには、コントロールレジスタ、ＦＲＥＱレジスタ２つ、
　ＰＨＡＳＥレジスタ２つが存在します。
　それぞれ１６ビットのワード１つ、あるいは２つでアプローチします。
　読み込みは出来ない
　各レジスタ共通事項としては下記のビットとなります。

ｂｉｔ１５－１４：レジスタ選択ビット
　　　００：コントロールレジスタ
　　　０１：ＦＲＥＱ０レジスタ(周波数レジスタ０)
　　　１０：ＦＲＥＱ１レジスタ(周波数レジスタ１)
　　　１１：ＰＨＡＳＥｘレジスタ(位相レジスタ)

（２）コントロールレジスタ（ＣＴＲＬ）
　ＤＤＳの動作指令等他を行います

ｂｉｔ１３：Ｂ２８
　　　　　　周波数レジスタ書き込み方法指定ビット
　　　　１：周波数レジスタに２ワード連続書き込む
　　　　０：周波数レジスタ上位下位どちらか１つに書き込む

ｂｉｔ１２：ＨＬＢ
　　　　　　bit13=0の場合の補足指定
　　　　１：周波数レジスタの上位ワードに書き込み
　　　　０：周波数レジスタの下位ワードに書き込み

ｂｉｔ１１：ＦＳＥＬＥＣＴ
　　　　　　位相アキュムレータで使用する周波数レジスタ選択
　　　　１：ＦＲＥＱ１レジスタ
　　　　０：ＦＲＥＱ０レジスタ

ｂｉｔ１０：ＰＳＥＬＥＣＴ
　　　　　　位相アキュムレータ出力に加算する位相レジスタ選択
　　　　１：ＰＨＡＳＥ１レジスタ
　　　　０：ＰＨＡＳＥ０レジスタ

ｂｉｔ９　：予約　常に”０”指定

ｂｉｔ８　：ＲＥＳＥＴ
　　　　　　パワーオン後は一度行った方が良いと書いてある
　　　　　　周波数、位相、コントロールレジスタはリセットされない
　　　　１：内部レジスタをリセット
　　　　０：リセットは適用されない

ｂｉｔ７　：ＳＬＥＥＰ１
　　　　１：内部ＭＣＬＫをディセーブル
　　　　０：内部ＭＣＬＫをイネーブル

ｂｉｔ６　：ＳＬＥＥＰ１２
　　　　１：内蔵ＤＡＣをパワーダウン
　　　　０：内蔵ＤＡＣアクティブ

ｂｉｔ５　：ＯＰＢＩＴＥＮ
　　　　１：ＶＯＵＴ出力はデジタル出力
　　　　０：ＶＯＵＴ出力はＤＡＣ出力

ｂｉｔ４　：予約　常に”０”

ｂｉｔ３　：ＤＩＶ２
　　　　　　ＶＯＵＴ出力がデジタルの場合の選択
　　　　１：ＤＡＣデータのＭＳＢ
　　　　０：ＤＡＣデータのＭＳＢ／２

ｂｉｔ２　：予約　常に”０”

ｂｉｔ１　：ＭＯＤＥ
　　　　　　bit5=0の時選択有効、bit5=1の時はMODE=0とする事
　　　　１：ＳＩＮ ＲＯＭをバイパスし、ＤＡＣから三角波出力
　　　　０：ＳＩＮ ＲＯＭを使用し、ＤＡＣからサイン波

ｂｉｔ０　：予約　常に”０”


（３）周波数レジスタ
　　ＦＲＥＱ０とＦＲＥＱ１の２つ存在、機能は同じ
　　それぞれ２８ｂｉｔの有効ビットがある。
　　１つの周波数レジスタに周波数データ書き込む場合、
　　上位ワードと下位ワードに分けて書き込む
　　つまり、周波数レジスタの２８ビットの内、
　　下位１４ビット分を含んだワードと上位１４ビットを含んだワード、
　　２つのワードを、下位ワードから順に連続して書き込む
　　各ワードのｂｉｔ１５－１４はレジスタ選択ビットである。

　１）周波数レジスタ、ＦＲＥＱ０に２８ｂｉｔを書き込む
　　①ＣＴＲＬレジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５：レジスタ選択ビット＝０
　　　ｂｉｔ１４：レジスタ選択ビット＝０　ＣＴＲＬレジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３：Ｂ２８＝１
　　　ｂｉｔ１２－０：任意だが適切に
　　②ＦＲＥＱ０レジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝０：
　　　ｂｉｔ１４＝１：ＦＲＥＱ０レジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３－０：ＦＲＥＱ０レジスタ下位１４ｂｉｔ分
　　③ＦＲＥＱ０レジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝０：
　　　ｂｉｔ１４＝１：ＦＲＥＱ０レジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３－０：ＦＲＥＱ０レジスタ上位１４ｂｉｔ分

　２）周波数レジスタ、ＦＲＥＱ１に２８ｂｉｔを書き込む
　　①ＣＴＲＬレジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝０
　　　ｂｉｔ１４＝０：ＣＴＲＬレジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３：Ｂ２８＝１
　　　ｂｉｔ１２－０：任意
　　②ＦＲＥＱ１レジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝１：
　　　ｂｉｔ１４＝０：ＦＲＥＱ１レジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３－０：ＦＲＥＱ１レジスタ下位１４ｂｉｔ分
　　③ＦＲＥＱ０レジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝１：
　　　ｂｉｔ１４＝０：ＦＲＥＱ１レジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３－０：ＦＲＥＱ１レジスタ上位１４ｂｉｔ分

　３）周波数レジスタ、ＦＲＥＱ０の下位１４ｂｉｔを書き込む
　　①ＣＴＲＬレジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝０
　　　ｂｉｔ１４＝０：ＣＴＲＬレジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３：Ｂ２８＝０
　　　ｂｉｔ１２：ＨＬＢ＝０
　　　ｂｉｔ１１－０：任意
　　②ＦＲＥＱ０レジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝０：
　　　ｂｉｔ１４＝１：ＦＲＥＱ０レジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３－０：ＦＲＥＱ０レジスタ下位１４ｂｉｔ分

　４）周波数レジスタ、ＦＲＥＱ１の上位１４ｂｉｔを書き込む
　　①ＣＴＲＬレジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝０
　　　ｂｉｔ１４＝０：ＣＴＲＬレジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３：Ｂ２８＝０
　　　ｂｉｔ１２：ＨＬＢ＝１
　　　ｂｉｔ１１－０：任意
　　②ＦＲＥＱ１レジスタ書き込み
　　　ｂｉｔ１５＝１：
　　　ｂｉｔ１４＝０：ＦＲＥＱ１レジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３－０：ＦＲＥＱ１レジスタ上位１４ｂｉｔ分

（４）位相レジスタ
　　周波数レジスタと同様にＰＨＡＳＥ０とＰＨＡＳＥ１の２つある
　　それぞれ１２ｂｉｔの有効ビットがある。
　　位相レジスタは１ワードで完結するため、書き込みはＣＴＲＬを介さない

　１）ビット構成
　　　ｂｉｔ１５＝１
　　　ｂｉｔ１４＝１：ＰＨＡＳＥレジスタ指定
　　　ｂｉｔ１３：Ｐ１／Ｐ０
　　　　　　　１＝ＰＨＡＳＥ１レジスタ指定
　　　　　　　０＝ＰＨＡＳＥ０レジスタ指定
　　　ｂｉｔ１２－０：有効データビット

ＰＩＣプログラム

ＸＣ８で作ってみました。
当局としては珍しくＡＳＭによる事前実験はしてないです・・・
発生周波数の上限性能がそれ程でも無さそうと言うか
以前のＡＤ９８５０の実験みたいに気持ちが入っていないと言うか、
とりあえずの動作確認用なので、色々問題点はあるかと思いますがご勘弁を・・・



（１）生成周波数の計算
　　当然の事ながらマニュアルに計算式が示されており、下記の通りです

　　ＶＯＵＴ(周波数)＝(ＦＭＣＬＫ÷２の２８乗)×ＦＲＥＱレジスタ値

　　　注）ＦＭＣＬＫ＝２５ＭＨＺ
　　　　　２の２８乗＝２６８４３５４５８

　　ａ）ＦＲＥＧ＝Ａ３Ｄ７０ＡＨの場合（１ＭＨＺ生成）

　　　ＶＯＵＴ＝２５００００００÷２６８４３５４５８×１０７３７４１８
　　　　　　　＝９９９９９９．９７（Ｈｚ）

　　ｂ）ＦＲＥＧ＝１４７ＡＥ１４Ｈの場合（２ＭＨＺ生成）

　　　ＶＯＵＴ＝２５００００００÷２６８４３５４５８×２１４７４８３６
　　　　　　　＝１９９９９９９．９４（Ｈｚ）

　　さて、ＸＣ８にこの計算式を記述するのかいな・・・
　　億の桁の数値が入るが・・・
　　と心配しましたが、意外と早く計算関数から戻ってきました。


（２）ＡＤ９８３３制御関数　Ｖｅｒ１
　　ＸＣ８用関数です。
　　「ｄｏｕｂｌｅ」数値を使っているので、ＸＣ８グローバルオプションにて、
　　３２ｂｉｔを指定した方が演算精度が上がると思います。
　　デモでは、１），７），８）の３つの関数しか使用していませんが、
　　取り合えず全関数の動作実験はしています。
　　見ての通り、やっつけ仕事的な関数ばかりで、
　　申し訳ありませんです・・・　<m(__)m>



１）ＳＥＴ＿ＦＲＥＧ０Ｓ(unsigned long 引数)
　　　引数を周波数レジスタ０に格納し、出力はサイン波

　　　引数：周波数レジスタ０に格納する３２ｂｉｔデータ
　　　　　　有効なのは下位２８ｂｉｔです。
　　　戻値：無

２）ＳＥＴ＿ＦＲＥＧ０Ｔ(unsigned long 引数)
　　　引数を周波数レジスタ０に格納し、出力は三角波

　　　引数：周波数レジスタ０に格納する３２ｂｉｔデータ
　　　　　　有効なのは下位２８ｂｉｔです。
　　　戻値：無


３）ＳＥＴ＿ＦＲＥＧ０Ｄ(unsigned long 引数)
　　　引数を周波数レジスタ０に格納し、出力は矩形波

　　　引数：周波数レジスタ０に格納する３２ｂｉｔデータ
　　　　　　有効なのは下位２８ｂｉｔです。
　　　戻値：無


４）ＳＥＴ＿ＦＲＥＧ１Ｓ(unsigned long 引数)
　　　引数を周波数レジスタ１に格納し、出力はサイン波

　　　引数：周波数レジスタ１に格納する３２ｂｉｔデータ
　　　　　　有効なのは下位２８ｂｉｔです。
　　　戻値：無

５）ＳＥＴ＿ＦＲＥＧ１Ｔ(unsigned long 引数)
　　　引数を周波数レジスタ１に格納し、出力は三角波

　　　引数：周波数レジスタ１に格納する３２ｂｉｔデータ
　　　　　　有効なのは下位２８ｂｉｔです。
　　　戻値：無


６）ＳＥＴ＿ＦＲＥＧ１Ｄ(unsigned long 引数)
　　　引数を周波数レジスタ１に格納し、出力は矩形波

　　　引数：周波数レジスタ１に格納する３２ｂｉｔデータ
　　　　　　有効なのは下位２８ｂｉｔです。
　　　戻値：無


７）ＩＮＩＴ＿ＤＤＳ(void)
　　　ＤＤＳにリセットを掛けます。
　　　周波数・位相・コントロールレジスタはリセットされません。
　　　使いもしない位相レジスタは、悪さすると困るので、
　　　手動でデータクリアしています。

　　　引数：無
　　　戻値：無


８）ＳＥＮＤ１６＿ＳＰＩ(unsigned int引数)
　　　１６ｂｉｔの基本ワードをＤＤＳに送信します。
　　　これがハードウエアに密着した下位レベル基本関数となります。
　　　他の殆どの関数がこの関数を呼び出します。

　　　引数：ＤＤＳに送信する１ワード基本的データ
　　　戻値：無


９）unsigned long ＣＡＬＣ＿ＲＥＧ(unsigned long引数)
　　　３２ｂｉｔの周波数データを対応するレジスタ用の数値に変換
　　　周波数データの単位は”ＨＺ”で１ＨＺ単位で記述
　　　小数点以下は対応しない

　　　引数：発生させる周波数データ、単位はＨＺ
　　　戻値：周波数レジスタ用に変換した３２ｂｉｔデータ

１０）その他
　　使用しないので省略



（３）ロータリーエンコーダ入力ポート
　　R_ENCORDERv1を使用しています。
　　ヘッダーファイルの使用ポートを下記の用に変更しています

　１）使用ポート
　　　ＲＡ４：ＲＥＡ　⇒　ＲＥＡ
　　　ＲＡ５：ＲＥＢ　⇒　ＲＥＢ
　２）使用方法
　　　右回転でアップカウント、左回転でダウンカウントします
　３）カウント変化量
　　　１カウントあたりの変化ステップは1HZ～1MHZの６種類となっています。
　　　デフォルトは１ＫＨＺステップです

（４）ロータリーディップスイッチ
　　使用ポートはＲＢ７～ＲＢ４です。
　　ここで待たされるのが嫌で、チャタリング防止用のウエイトを入れていません
　　専用関数を呼び出すと、その時点のつまみの位置で、
　　０～１５の数値が返ってきます。
　　この値でロータリーエンコーダーの変化ステップを設定しています。

（５）ＳＣ１６０２ＬＣＤ
　　SC1602v1ライブラリを使用しています。
　　使用ポートは下記の通りに変更しています。

　　　ＲＣ７：ＤＢ７
　　　ＲＣ６：ＤＢ６
　　　ＲＣ５：ＤＢ５
　　　ＲＣ４：ＤＢ４
　　　ＲＡ２：Ｒ／Ｓ
　　　ＲＡ１：Ｒ／Ｗ
　　　ＲＡ１：Ｅ

考察および追記等

以前に実験した、ＡＤ９８５０と比較すると高域性能はがっくり落ちます。
４ＭＨＺ位までは、まあまあきれいな出力波形ですけど、５ＭＨＺを超えると波形の変形が酷くなってきますし、１０ＭＨＺを超えると波形が不明になりカウンタがカウントしなくなります

用途ですけれど、７Ｍ帯の受信機に使えるかどうかなと言った所でしょうか
もちろんそれなりのフィルタは必須でしょうけど
ＡＦ～中波帯なら、簡単なＬＰＦで十分使えると思います。