DDS是直接數(shù)字式頻率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文縮寫(xiě)，是一項(xiàng)關(guān)鍵的數(shù)字化技術(shù)。與傳統(tǒng)的頻率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，廣泛使用在電信與電子儀器領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備全數(shù)字化的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

　　DDS芯片中主要包括頻率控制寄存器、高速相位累加器和正弦計(jì)算器三個(gè)部分（如Q2220）。頻率控制寄存器可以串行或并行的方式裝載并寄存用戶(hù)輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據(jù)dds頻率控制碼在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行相位累加，得到一個(gè)相位值；正弦計(jì)算器則對(duì)該相位值計(jì)算數(shù)字化正弦波幅度（芯片一般通過(guò)查表得到）。

　　DDS芯片輸出的一般是數(shù)字化的正弦波，因此還需經(jīng)過(guò)高速D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器才能得到一個(gè)可用的模擬頻率信號(hào)。

　　DDS原理

　　DDS技術(shù)是一種全新的頻率合成方法，最早由JOSEPH TIERENY等三人提出，其具有輸出頻率分辨率高、功耗低、頻率切換速度快且頻率切換時(shí)輸出信號(hào)的相位連續(xù)的特點(diǎn)。為此，了解DDS模塊對(duì)數(shù)字信號(hào)處理及其硬件實(shí)現(xiàn)有著很重要的作用。

　　DDS的結(jié)構(gòu)主要由相位累加器、波形存儲(chǔ)器、數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器和低通濾波器等四個(gè)大的結(jié)構(gòu)組成。其結(jié)構(gòu)框圖如下：

　　圖中，相位累加器是由N位加法器與N位累加寄存器構(gòu)成，它是DDS模塊中一個(gè)極其重要的部分。在參考頻率時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下，DDS模塊開(kāi)始工作；當(dāng)每來(lái)一個(gè)參考時(shí)鐘時(shí)，累加器就把頻率控制字FW與寄存器輸出的值進(jìn)行累加，將相加后的結(jié)果再輸入到寄存器中，而累加寄存器就將在上一個(gè)參考時(shí)鐘作用時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)反饋的方式輸送到累加器中。這樣，在時(shí)鐘的作用下，就可以不停的對(duì)頻率控制字進(jìn)行累加。此時(shí)，用相位累加器輸出的數(shù)據(jù)作為地址在波形存儲(chǔ)器中通過(guò)查找地址所對(duì)應(yīng)的幅值表，就可以完成其從相位到幅值之間的轉(zhuǎn)化。

　　在DDS模塊中，輸出頻率的公式為

　　輸出信號(hào)的頻率分辨率為

　　從上兩式可以看出，在參考信號(hào)與加法器或寄存器的位數(shù)給定時(shí)，信號(hào)最終的輸出頻率主要由頻率控制字決定。故當(dāng)頻率控制字變化時(shí)，輸出頻率也跟著變化，從而可以實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的基本功能。