DDS的简单介绍
DDS同DSP（数字信号处理）一样，是一项关键的数字化技术。DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。
一块DDS芯片中主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器三个部分（如Q2220）。频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率控制码；而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内进行相位累加，得到一个相位值；正弦计算器则对该相位值计算数字化正弦波幅度（芯片一般通过查表得到）。DDS芯片输出的一般是数字化的正弦波，因此还需经过高速D/A转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟频率信号。
另外，有些DDS芯片还具有调幅、调频和调相等调制功能及片内D/A变换器（如AD7008）。
DDS有如下优点
频率分辨率高，输出频点多，可达N个频点(N为相位累加器位数)；
频率切换速度快，可达us量级；
频率切换时相位连续；
可以输出宽带正交信号；
输出相位噪声低，对参考频率源的相位噪声有改善作用；
可以产生任意波形；
全数字化实现，便于集成，体积小，重量轻。
在各行各业的测试应用中，信号源扮演着极为重要的作用。但信号源具有许多不同的类型，不同类型的信号源在功能和特性上各不相同，分别适用于许多不同的应用。目前，最常见的信号源类型包括任意波形发生器，函数发生器，RF信号源，以及基本的模拟输出模块。信号源中采用DDS技术在当前的测试测量行业已经逐渐称为一种主流的做法。
任意波形发生器
任意波形发生器(AWG)通常提供较深的存储器，较大的动态范围以及较宽的带宽，来满足各式各样的应用，包括通信、半导体和系统测试。AWG接收来自PC的用户自定义数据，并利用这些数据来生成任意波形。AWG用户可以将想要产生的一系列波形下载到仪器所带的存储器中。通常，可以存储实际的波形和形成这些波形所需的波形序列指令。
现在请看一下AWG的基本架构。要从AWG上产生一种波形，必须先创建任意波形本身。像模拟波形编辑器，调制工具，以及国家仪器公司(NI)的LabVIEW这类的软件工具都能够简化这些波形的创建。这些波形和其波形序列指令都存在仪器所带的RAM中。
波形生成序列通常从 TTL硬件触发器开始。各种波形由许多单个的样本构成，而生成采样率由仪器的采样时钟确定。从内部采样时钟时基(100 MHz VCXO)中导出采样时钟有几种不同模式，包括DDS定时Div/N时钟，以及几种提供不同外部时钟的模式。另外，对于用于仪器的锁相环的频率基准，也有几种不同的选择。
波形通过存储器到数模转换器( DAC)，数模转换器将数字采样样本转换成所需的模拟输出波形。在DAC之前，样本被数字滤波，而经过DAC之后，模拟输出又通过一个模拟滤波器。这些数字和模拟滤波器通过插值来增加采样率，并通过谐波低通滤波器滤除寄生信号，从而极大地改进了信号的质量。通常，这些滤波器都能够软件编程。
AWG允许用户规定波形片断，并通过重复来构建复杂波形。由于AWG将波形存储在自身存储器中，故波形长度受限。波形循环帮助产生具有多次重复的子段的信号。对波形段进行循环改善了存储效率，并增加了波形的持续时间。
AWG还可以规定波形中不同的级，每级都可以包括不同的波形段和不同的循环次数。AWG依次产生每一个定义的波形段。通过组合先后顺序和循环次数，就能够利用很小的存储器容量来构建非常复杂的波形。AWG可以为每段指定不同的波形片段，不过不同段之间的过渡点上的相位不一定是连续的。
最后，许多AWG都具有一个仿函数发生器功能。此时，当要求输出一个标准函数波形时，可以先用软件来产生，并下载到AWG上，然后再由AWG输出。这就不同于下面将要介绍的全DDS技术。
函数发生器
函数发生器产生固定波形，如正弦波、方波或三角波，频率可调节。函数发生器无需来自计算机或大容量存储缓冲器的连续输入，因为设备本身能够产生这些波形。
函数发生器可以基于模拟技术，也可以基于数字技术。模拟函数发生器利用模拟硬件来产生简单的函数，并在需要指定频率的静态正弦波或方波时经常使用。而数字函数发生器采用直接数字综合( DDS)，DAC，数字信号处理，以及一个单周期存储缓冲器来产生信号。 DDS技术依赖数字控制的方法，利用单基准时钟频率来实现一个模拟频率源。DDS能够实现高精度和高分辨率，高温度稳定度，高宽带，以及随机的和相位连续的频率切换。
许多信号源通过对一个内部时基进行整数分频来产生时钟信号，这被称为除N方法。但是，用除N方法来产生时钟，只能产生有限的时钟频率。AWG，甚至几个时钟频率产生器，可以采用DDS技术来产生具有非常精细的更新频率时钟信号，而这是除N方法无法实现的。
典型的DDS函数发生器
一个完整周期的函数波形被存储在上面所示的存储器查找表中。相位累加器跟踪输出函数的电流相位。为了输出一个非常低的频率，采样样本之间的差相位(Δ)将非常小。例如，一个很慢的正弦波可能将有1度的Δ相位。则波形的0号采样样本采得0度时刻的正弦波的幅度，而波形的1号采样将采得1度时刻的正弦波的幅度，依次类推。经过360次采样后，将输出正弦曲线的全部360度，或者确切地说是一个周期。一个较快的正弦波可能会有10度的Δ相位。于是，36次采样就会输出正弦波的一个周期。如果采样率保持恒定，上述较慢的正弦波的频率将比较快的正弦波慢10倍。
进一步说，一个恒定的Δ相位必将导致一个恒定正弦波频率的输出。但是，DDS技术允许通过一个频率表迅速地改变信号的Δ相位。函数发生器能够指定一个频率表，该表包括由波形频率和持续时间信息组成的各个段。函数发生器按顺序产生每个定义的频率段。通过生成一个频率表，可以构建复杂的频率扫描信号和频率跳变信号。DDS允许函数发生器的相位从一级到另一级连续变化。
矢量信号发生器提供高灵活度和强大的解决方案，可用于科学研究，通信，消费电子，宇航/国防，半导体测试以及一些新兴领域，如软件无线电，无线电频率识别( RFID)，以及无线传感网络等。
有些公司还提供许多其他利用DAC来产生模拟信号的模拟输出产品。模拟输出板的基本架构是，将一个小型的FIFO存储器连接到一个DAC上。绝大部分的模拟输出板被用来产生静态电压，而且许多可以被用来产生低频波形。
相近词条DOS
DOS,全称叫做Disk Operating System,是一个单用户、单任务的操作系统，由微软开发，最终版本是6.22，也许有的人会问Win98里面的DOS是什么版本的，其实Win98自带的DOS不能够算作真正的DOS，只不过和DOS很相似而已，Win98的DOS比DOS最终版6.22又有了一定的提高，当然也失去了一些不必要的功能。虽然微软已经彻底的抛弃了DOS，但是如果你想学好电脑，DOS这一关是必不可少的，那最新版本的Windows来说，如果出现问题需要进入故障控制台，进去以后熟悉DOS的人会很快的感受到DOS又回来了，Win2000也是一样的。还有现在很流行的Linux，在Linux里面仍然可以使用DOS的知识来操作，如果你不懂DOS，那么你如何面对系统的修复？如何单独处理各种系统故障？所以说，想要学好计算机，就必须学好DOS!
下面来看看DOS的历史吧：
虽然大多数用户将1981年最早发表的术语“PC”与IBM PC或PC兼容机等同看待， 但是实际上个人计算机在1970年已经开始使用。DOS是IBM PC及其兼容机用的操作系统。在DOS之前，一些微机为其操作系统使用内部BASIC编程语言，而另外一些使用Digital Research公司开发的CP/M操作系统（此公司提供了DR DOS）。Microsoft公司于1970年后开发了MS-DOS，当时，该公司为不同微机开发了象BASIC这类编程语言。1980年IBM正在设计最早的IBM PC并请Microsoft为其新型机开发多个编程语言。这次CP/M作为选择的操作系统并成为IBM新机种的操作系统。在Microsoft为IBM PC 设计语言的过程中，尽管Microsoft公司改进了IBM PC的语言设计和应用程序设计，但是他们认识到开发PC操作系统才是其努力方向。然而，由于没有足够的时间从零开始开发一个操作系统。为解决这个问题，Microsoft购买了一个用于8086处理器的操作系统86-DOS，该处理器与最早的IBM PC中的8086处理器非常相似。
DOS的各个版本:
版本 年份 增加的功能
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1.0 1981 基本磁盘操作功能
1.25 1982 双面软盘
2.0 1983 硬盘，子目录
2.01 1983 支持国际码
2.11 1983 半高型软盘
2.25 1983 扩展字符集
3.0 1984 1.2MB软盘，大硬盘
3.1 1984 PC网络
3.2 1986 3.5英寸软盘
3.3 1987 大容量硬盘，PS/2
4.0 1988 提供功能表驱动环境
4.01 1988 改正4.0版本中的错误
5.0 1992 增加存储器使用范围
6.0 1993 提供倍增磁盘容量，存储器管理费
6.2 1994 改进倍增磁盘容量,提供扫描磁盘
6.22 1995 改进磁盘压缩方式,支持CD-ROM
DOS1版本:
以86-DOS操作系统为基础，Microsoft开发了MS-DOS1.0版本，该操作系统在1981年和最早的IBM PC一起发表。DOS1.0不支持分层目录。所有的文件访问都必须通过文件控制块，这一技术从CP/M而来。DOS1.0支持两类执行文件：COM及EXE。COM文件所有格式与CP/M可执行文件相似并且受到为代码，数据，堆栈空间所用的64KB内存限制。此外，1.0版本引入了批处理文件。因为最早的IBM PC只有64KB的内存，因此内存很紧张。为降低所有的内存容量则要使用命令处理器（COMMAND.COM），1.0版本将命令处理器分为常驻部分和暂驻部分，后者在执行程序期间可被其他DOS程序覆盖。当程序运行结束时，常驻部分检测暂驻部分，如果有必要，常驻部分将其从磁盘中重新装载到内存中。在Microsoft为IBM提供DOS时，IBM使用名为PC DOS，说明与IBM PCD的密切关系。
DOS1版本提供的命令:CHKDSK DEBUG ERAS REM COMMAND DIR FORMAT REN COMP DISKCOMP LINK SYS COPY DISKCOPY MODE TIME DATE EDLIN PAUSE TYPE
DOS1.1版本:
1982年,发表了DOS的第二个版本,该版本被Microsoft称为MS-DOS1.25，以及IBM称为PC-DOS1.1的版本，该版本支持双面软盘驱动器。早期的单面软盘驱动器仅能访问保存在单面软盘上的信息。为了减少使用磁盘的数量，有的用户购买了可翻面的磁盘。这种磁盘可在两面上存放信息。除支持双面磁盘外，DOS1.1还纠正了某些在1.0版本中发现的错误并且提供了程序员工具EXE2BIN。
DOS2.X 版本
最早的IBM PC是基于软盘的系统，使用软盘驱动趋A和B。最早的PC不支持当时非常昂贵的硬盘。当IBM发表包括10MB硬盘的IBM PC XT计划时，Microsoft开发了新的用于DOS的文件系统。MS-DOS1.0版本及格1.1版本不支持分层目录，而对于硬盘，着样的目录是必须的。
Microsoft选择开发小型机UNIX操作系统相似的分层目录结构。UNIX当时开始流行。由于文件控制块不支持用于目录路径名的空间，因此Microsoft保留文件控制块并使2.0版本基于文件句柄管理文件.DOS使用文件句柄的第二个好处是能够实现重定向功能(也是UNIX的一个普通功能)。使用DOS2.0版本，IBM变得很成功，并且DOS和CP/M操作系统一起成为可选的操作系统。由于PC机的流行，很多硬件生产厂家开发基于PC的产品。为帮助这些厂家汇集其产品，MS-DOS2.0提供支持可安装设备驱动程序，首次提供了CONFIG.SYS预配置文件。DOS2.0版本包含很多UNIX的特性，然而，UNIX是一允许许多个用户同时运行多个程序的多用户操作系统。为提供多任务的简化格式，DOS2.0版本提供了诸如GRAPHICS及PRINT这样的内存驻留程序。在DOS2版本之后，Microsoft又发表了MS-DOS2.01,该版本支持国际字符集。在这期间，IBM推出了其短寿命的IBM PCJr计算机。为支持PCJe，Microsoft又为IBM开发了PC-DOS2.1。后来Microsoft又将这两个最后的DOS版本结合在一起产生了MS-DOS2.11。1983
年，Microsoft发表了MS-DOS2.25版本,该版本包括了定位故障并支持扩展ASCII字符集。
DOS2版本引入的DOS命令: ASSIGN FC MORE SET BACKUP FDISK PATH SHIFT BREAK FIND PRINT SORT CHDIR FOR PROMPT TREE CLS GOTO RECOVER VER CTTY GRAPHICS RESTORE VERIFY ECHO IF RMDIR VOL EXIT MKDIR
DOS3.X 版本
1984年，IBM发表了其80286IBM PC AT，该机种使用了1.2MB的大软盘驱动器并在COMS芯片中保存计算机的设置信息.为支持DOS3.0版本,1984年的一段时间是计算机网络的前夕.虽然局域网的广泛应用还是将来的事,很多DOS3.0版本被写成支持网络.DOS3.1版本成功支持局域网络.虽然DOS2版本中用文件句柄代替了文件控制块,但还有一些现有的程序仍然使用文件控制块(FCB).为减少在网络程序中过多使用文件控制块,DOS3.1每次允许打开四个文件控制块.如果程序打开第五个文件,则网络服务器或SHARE将关闭最先打开的文件控制块.为提供支持增加的文件控制块,DOS3.1增加了CONFIG.SYS FCBS项.此外,DOS3.1引入了JOIN及SUBST虚拟命令.1986年,Microsoft发表了支持3.5英寸微软盘驱动器的3.2版本.此外,DOS3.2版本还引入了REPLACE以及XCOPY命令.1987年,IBM发表了PS/2系列计算机.为支持PS/2,Microsoft发表了,DOS3.3版本,除支持PS/2以外,DOS引入了五个命令: CALL APPEND KEYBCHCP NLSFUNC 以及 FASTOPEN.DOS3.3是最广泛应用及最流行的DOS版本.事实上,很多用户仍在运行DOS3.3,因为DOS3.3工作得很好.DOS3.3的主要不足是其仅支持不大于32MB的磁盘分区.
DOS3版本引入的DOS命令:ATTRIB KEYBxx SELECT GRAFTABL LABEL SHARE
DOS4.X 版本
1988年,Microsoft发表了DOS4.0版本,该版本突破了32MB磁盘分区的限制.在4.0版本中,盘分区容量可达512MB.此外,DOS4.O版本提供了一个菜单驱动的shell程序,允许用户用菜单选择文件,或用鼠标选择文件.DOS4.0版本还引入了MEM命令,该命令不允许用户显示其计算机常规内存的容量,还可显示扩充及扩展内存的容量.此外,4.0版本还修改了多个命令使其更有效地使用内存.初期的DOS4.0版本有一些缺陷及较差的评述,为弥补缺陷,Microsoft发表了4.01版本,然而大多数用户和很多厂家未决定升级至DOS4版本.
DOS5.X 版本
1987年,个人计算机革命成为局域网的革命:横跨全美各地的办公室开始将个人计算机连接在一起以共享信息.在用户程序大到在常规内存限制的640KB内存中运行感到困难之前,这场革命未持续多长时间.某些情况下,用户要使用扩展或扩充内存,然而,很多程序,包括DOS均不能在640KB以上地址运行.1990年,Microsoft极其成功地推出了友好用户接口Windows,在Windows中,新的用户可以学习如何更快地使用计算机,而有经验的用户则可通过同时运行多个程序而提高效率.1990年,其它工具软件以"DOS遗忘的应用程序"名义开辟了每年几百万美元的市场.1991年,Microsoft发表了DOS5.0版本,这是对最早的86-DOS经过十年改进的结果.DOS5版本寻址空间不仅仅支持常规,扩充及扩展内存,而且也具备在高内存区块中运行DOS和加载设备驱动以及内存驻留程序保留内存能力.DOS5还使用了更多更强大的菜单驱动shell取代DOS4中相应的命令.此外,DOS5版本还允许用户快速重新调用前面使用过的命令,并象一个小的快速批处理文件一样定义内存驻留宏.为向所有用户提供磁盘应用程序,DOS5版本提供恢复误删除文件命令,并可以在以外执行格式化[盘操作后重建磁盘.最后,为跟上硬盘容量增加的进度,DOS5版本支持盘分区高达2GB!
DOS5版本引入的DOS命令:DOSKEY HELP MIRROR UNDELETE EDIT LOADFIX SETVER UNFORMAT EXPAND LOADHIGH
DOS6.X 版本
在1993年初，Microsoft发表了DOS6版本。DOS6在DOS5的基础上进一步扩充了以前用户必须从其它软件公司购买的软件的功能。首先，DOS6提供了INTERLNK以及INTERSVR应用程序，该程序使得便携式计算机可以很容易地与台式PC计算机交换文件。在将来，许多新出长的计算机都配有电源管理芯片，以控制电源的使用，该芯片支持APM（高级电源管理）。DOS6提供了POWER命令，是DOS可以控制该芯片。DOS6还提供了检查并清除病毒的程序以及整理磁盘的实用程序。为帮助用户配置自己的系统，DOS6引入了建立基本配置菜单CONFIG.SYS的选项。在发表DOS6的版本之前，Microsoft发表了用于Workgroups的Windows和一个基于网络的Windows版本。该版本允许用户共享数据，发送及接收电子邮件，以及远程打印文件。为了帮助用户在不运行Windows时可以得到这些功能，DOS6提供了NET命令。最后，DOS6提供了强大的菜单驱动的备份文件的实用程序以及磁盘压缩软件，允许用户容易地倍增硬盘的存储能力。
DOS6版本引入的DOS命令:CHOICE FASTHELP MS*** POWER DBLSPACE INTERLNK MSBACKUP SMARRTDRV DECOMP INTERSVR MSD VSAFE DEFRAG MEMMAKER DELTREE MOVE
其他解释
Digital Data Storage -- 数字数据存储