基于單片機(jī)的波形發(fā)生器 (2)

1、<p>　　基于單片機(jī)的波形發(fā)生器</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品越來(lái)越走進(jìn)人們的生活，在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用和調(diào)試檢驗(yàn)中經(jīng)常需要產(chǎn)生一定頻率的仿真信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)儀表或儀器，同時(shí)，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中也有很多的應(yīng)用。所以，從實(shí)用性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性上考慮，設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)新型的、性能穩(wěn)定的波形發(fā)生器是十分必要

2、的。</p><p>　　本論文詳細(xì)的闡述了基于單片機(jī)的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)，著重就硬件電路以及應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，對(duì)總體設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了闡述，介紹了芯片的選擇，外圍電路設(shè)計(jì)及主要流程圖。在熟悉單片機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片工作原理和應(yīng)用方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了各個(gè)模塊的接口電路，并分析了各模塊的主要功能。在硬件電路的基礎(chǔ)上對(duì)個(gè)部分對(duì)應(yīng)的軟件也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的波形發(fā)生器可以產(chǎn)

3、生多種波形，成本低廉且操作簡(jiǎn)潔方便。波形由軟件產(chǎn)生各種數(shù)據(jù)再經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后輸出,除了能產(chǎn)生所要求的正弦、三角、方波、鋸齒等多種波形外，并可根據(jù)實(shí)際情況的需要在波形存儲(chǔ)器中寫(xiě)入不同的波形可以隨時(shí)添加。并有鍵盤輸入和顯示，顯示部分采用LED設(shè)計(jì)，主要顯示輸出頻率，此方案產(chǎn)生的最大頻率大約10KHz?？蓾M足精度誤差要求達(dá)到5 %的,可滿足多種低頻信號(hào)源的使用場(chǎng)所。在各大專院校及其他行業(yè)具有很廣泛的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。</p>

4、<p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，波形發(fā)生器，數(shù)模轉(zhuǎn)換，波形存儲(chǔ)，頻率</p><p>　　THE SCM WAVEFORM GENERATOR</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Along with electronic technology's development,the electr

5、onic products enter people's life more and more,the production of electronic products testing and debugging often need to have a certain frequency signal for the simulation-driven instruments or equipment,simultaneou

6、sly, also has many applications in the teaching experiment.Therefore, considered the usability, the reliability and the efficiency , designs a new kind wave generator which is based on the microcontroller and have the st

7、able pe</p><p>　　In this paper, the design of the waveform generator can produce a variety of wave, low-cost operation simple and convenient.Waveform data generated by the software,then through another D / A

8、 converter outputs.In addition to produce the required sine, triangle, square and sawtooth waveform,according to actual needs this waveform generator also can produce other waveform.And a keyboard input and display,the d

9、isplay adopt LED, main display output frequency.The maximum frequency of this design is ab</p><p>　　KEY WORDS：Single Chip Microcontroller，Waveform Generator，D/A，Amplitude，F(xiàn)requency</p><p><b&

10、gt;　　目　錄</b></p><p><b>　　前　言1</b></p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p>　　§1.1 課題的研究目的和意義3</p><p>　　§1.2 多種波形發(fā)生器國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀3</p>&

11、lt;p>　　§1.3 主要研究?jī)?nèi)容4</p><p>　　第2章 總體系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)6</p><p>　　§2.1 波形發(fā)生方案選擇6</p><p>　　§2.2 波形發(fā)生器整體設(shè)計(jì)7</p><p>　　§2.2.1 主要設(shè)計(jì)思想7</p><p>　　&#

12、167;2.2.2 系統(tǒng)組成7</p><p>　　§2.2.3 系統(tǒng)功能8</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)9</p><p>　　§3.1 中央處理模塊9</p><p>　　§3.1.1 控制芯片選擇9</p><p>　　§3.1.2 AT89C51單片

13、機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9</p><p>　　§3.1.3 系統(tǒng)外圍電路設(shè)計(jì)14</p><p>　　§3.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊16</p><p>　　§3.2.1 芯片選擇16</p><p>　　§3.2.2 DAC0832結(jié)構(gòu)16</p><p>　　§3.2.3 D

14、AC0832應(yīng)用電路18</p><p>　　§3.3 波形存儲(chǔ)模塊19</p><p>　　§3.4 鍵盤模塊21</p><p>　　§3.5 顯示模塊23</p><p>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)24</p><p>　　§4.1 軟件調(diào)試環(huán)境簡(jiǎn)介24</p&

15、gt;<p>　　§4.2 程序設(shè)計(jì)24</p><p>　　§4.2.1 主程序設(shè)計(jì)25</p><p>　　§4.2.2 鍵盤程序設(shè)計(jì)26</p><p><b>　　結(jié)　論27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b><

16、;/p><p><b>　　致　謝30</b></p><p><b>　　附　錄31</b></p><p><b>　　前　言</b></p><p>　　在現(xiàn)代社會(huì)，電子產(chǎn)品越來(lái)越走進(jìn)人們的生活，并在社會(huì)生活的各個(gè)方面得到普遍應(yīng)用，在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用和調(diào)試檢驗(yàn)中經(jīng)常需要

17、產(chǎn)生一定頻率的仿真信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)儀表或儀器。在電子技術(shù)領(lǐng)域中，許多電子系統(tǒng)及元器件的電氣性能，只有在一定的電信號(hào)作用下才能顯露出來(lái)，因此信號(hào)源在電子測(cè)量技術(shù)中是極其重要的，它是構(gòu)建測(cè)量系統(tǒng)的重要組成部分。信號(hào)源作為現(xiàn)代電子產(chǎn)品中的重要一員，必須滿足高精度、高速度、高分辨率等要求。另外，不同的應(yīng)用系統(tǒng)所要求的信號(hào)波形是不同的，因此設(shè)計(jì)一種通用性較強(qiáng)的頻率可調(diào)的多種波形信號(hào)發(fā)生起是十分必要的。</p><p>　　所以

18、應(yīng)運(yùn)而生的是基于各種不同原理的信號(hào)發(fā)生器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉但是性能優(yōu)良的波形發(fā)生裝置已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化控制領(lǐng)域的各個(gè)方面。無(wú)論是工業(yè)，民用，航空，軍事還是商業(yè)領(lǐng)域都有信號(hào)發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用產(chǎn)品。而且波形發(fā)生器也廣泛應(yīng)用于各大專院校實(shí)驗(yàn)室以及各科研單位。</p><p>　　技術(shù)的發(fā)展應(yīng)是面向人性化、智能化、經(jīng)濟(jì)化為一體的發(fā)展目標(biāo)。本課題正是以控制信號(hào)發(fā)生為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)單片機(jī)作為中央控制器，直接由軟件產(chǎn)生

19、波形信號(hào)的輸出，并可通過(guò)軟件的修改，達(dá)到輸出任意波形,用于測(cè)試電路，可以用來(lái)給定時(shí)器提供波形，使電路能穩(wěn)定工作的智能化波形發(fā)生器模型作較詳細(xì)的介紹。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為應(yīng)用核心，通過(guò)單片機(jī)控制各種外圍芯片及電路，重點(diǎn)是51系列單片機(jī)和D\A轉(zhuǎn)換器、分頻器、波形存儲(chǔ)器、以及鍵盤顯示等應(yīng)用。這個(gè)波形發(fā)生器具有以下一些功能（1） 具有產(chǎn)生正弦波、方波、三角波和鋸齒波幾種種周期性波形的功能。（3）

20、 具有波形存儲(chǔ)的功能。</p><p>　?。?） 輸出波形幅度范圍0～5V（峰-峰值）。</p><p>　　（6） 具有顯示頻率（周期）功能。（7） 用鍵盤或其他輸入裝置產(chǎn)生任意波形。 由于此種信號(hào)源是基于單片機(jī)，所以可以在不修改硬件結(jié)構(gòu)的情況下，通過(guò)軟件的修改來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)源功能的擴(kuò)充，從而節(jié)省了成本。具有頻率合成精度高，性能穩(wěn)定可靠，轉(zhuǎn)換速度快，通用性強(qiáng)，兼容性好，使用方便等

21、優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足各種用戶在不同場(chǎng)合的使用要求。</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　課題的研究目的和意義</p><p>　　當(dāng)今世界在以電子信息技術(shù)為前提下推動(dòng)了社會(huì)跨躍式的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展日新月異帶動(dòng)了各國(guó)生產(chǎn)力的大規(guī)模提高。由此可見(jiàn)科技已成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的核心，尤其是電子信息技術(shù)更顯得尤為重要，在國(guó)民生產(chǎn)各部門

22、電子信息技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。電子產(chǎn)品也越來(lái)越走進(jìn)人們的生活，并在社會(huì)生活的各個(gè)方面得到普遍應(yīng)用，作為一個(gè)現(xiàn)代人無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與電子產(chǎn)品打交道。那么，在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用和調(diào)試檢驗(yàn)中經(jīng)常需要一種儀器產(chǎn)生一定頻率的仿真信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)儀表或儀器，這就是波形發(fā)生器，波形發(fā)生器是一種常用的信號(hào)源，廣泛用于科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐和教學(xué)實(shí)踐等領(lǐng)域。如電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和測(cè)試、汽車制造、生物醫(yī)藥、傳感器仿真、制造模型等。另外，許多電子系統(tǒng)及元器件的電氣性能，只有

23、在一定的電信號(hào)作用下才能顯露出來(lái)，由此可以看出信號(hào)源在電子信息技術(shù)中是極其重要的，它是構(gòu)建現(xiàn)代電子信息系統(tǒng)的重要組成部分。</p><p>　　為了滿足科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐和教學(xué)實(shí)踐的需要，我們覺(jué)得有必要設(shè)計(jì)出一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的波形發(fā)生器，根據(jù)要求可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、鋸齒波等多種波形，波形頻率和幅值均可調(diào)，可顯示波形頻率，用鍵盤可對(duì)波形的頻率和幅值都可進(jìn)行步進(jìn)調(diào)節(jié)，便于程控，滿足波形發(fā)生所需的高精度、高熟讀

24、、高分辨率的要求。</p><p>　　多種波形發(fā)生器國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉但是性能優(yōu)良的波形發(fā)生裝置已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化控制領(lǐng)域的各個(gè)方面。無(wú)論是工業(yè)，民用，航空，軍事還是商業(yè)領(lǐng)域都有信號(hào)發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用產(chǎn)品。而且波形發(fā)生器也廣泛應(yīng)用于各大專院校實(shí)驗(yàn)室以及各科研單位。</p><p>　　傳統(tǒng)的波形發(fā)生器采用模擬電子技術(shù)由分離

25、元件構(gòu)成振蕩電路和整形電路，產(chǎn)生波形。他在電子通信、通信、工業(yè)等領(lǐng)域曾發(fā)揮了很大的作用。但是采用這種技術(shù)的波形發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度較差而且僅能產(chǎn)生幾種簡(jiǎn)單波形，難易產(chǎn)生較為復(fù)雜的波形信號(hào)，且可控性不好，如要改變頻率和幅值比較困難。</p><p>　　目前常用的波形發(fā)生器主要是兩種：低頻正弦波發(fā)生器和通用多波形發(fā)生器。前者只能產(chǎn)生正弦波調(diào)節(jié)范圍不大，但是信號(hào)穩(wěn)定，失真度低，主要用在對(duì)波形有

26、很高要求的地方；后者能產(chǎn)生正弦波、方波和三角波，也有的能產(chǎn)生三種以上的波形。這兩種波形發(fā)生器都比較昂貴，適用于一些要求較高的產(chǎn)業(yè)中，比如，在波形發(fā)生領(lǐng)域，常用的波形發(fā)生器多數(shù)采用分立元件組成，不但電路復(fù)雜而且價(jià)格昂貴。</p><p>　　直接數(shù)字合成 （ Direct Digital Synthesis DDS ） 技術(shù)雖已出現(xiàn)，并可產(chǎn)生高頻純凈的信號(hào)，但因價(jià)格比較昂貴所以不適合在學(xué)校使用，而且僅能產(chǎn)生一種常用

27、的信號(hào)波形正弦波，還很少有可調(diào)節(jié)兩路輸出波形之間相位差的波形發(fā)生器，不能滿足實(shí)際需要。</p><p>　　而在我們的普通應(yīng)用和日常實(shí)驗(yàn)中有的要求產(chǎn)生更多的波形或是對(duì)波形的要求不是太高，那么基于這種需求，我們?cè)O(shè)計(jì)的波形發(fā)生器,以單片機(jī)系統(tǒng)為核心,能夠產(chǎn)生正弦波、方波、三角波以及鋸齒波,波形頻率和幅度可調(diào),正弦波頻率可達(dá)10kHz 以上,具有波形存儲(chǔ)功能,并能夠?qū)崟r(shí)地顯示輸出波形的類型、重復(fù)頻率和幅度，能滿足一般的

28、實(shí)驗(yàn)及演示的需要，并且成本很低，操作簡(jiǎn)潔方便。</p><p><b>　　主要研究?jī)?nèi)容 </b></p><p>　　本課題主要研究基于單片機(jī)的波形發(fā)生器設(shè)計(jì)，主要研究?jī)?nèi)容為：</p><p>　　(1) 熟悉AT89C51單片機(jī)的應(yīng)用和接口電路設(shè)計(jì)要求；</p><p>　　(2) 熟悉模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的應(yīng)

29、用；</p><p>　　(3) 根據(jù)要求進(jìn)行系統(tǒng)方案的分析和設(shè)計(jì)；</p><p>　　(4) 熟悉PROTEL繪圖工具,根據(jù)單片機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的特點(diǎn)設(shè)計(jì)各功能模塊的硬件電路；</p><p>　　(5) 熟悉軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境并完成各模塊的程序調(diào)試工作。</p><p><b>　　總體系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</b></p&

30、gt;<p>　　整個(gè)波形發(fā)生器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)是否合理，極大的影響著軟件的實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)的性能和使用，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。本章主要闡述系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)方案。</p><p><b>　　波形發(fā)生方案選擇</b></p><p>　　方案一：由硬件產(chǎn)生。由硬件產(chǎn)生的信號(hào)沒(méi)有階梯，波形光滑。如果采用壓控振蕩器，就可

31、單片來(lái)控制信號(hào)的頻率，能過(guò)電子開(kāi)關(guān)來(lái)選擇不同的振蕩器投入工作，就可以輸出不同的波形。不過(guò)，不同波形需要用不同的振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn)，電路較復(fù)雜，難以輸出超低頻的信號(hào)。</p><p>　　方案二：直接數(shù)字查表法合成周期信號(hào)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-1。波形固化在EPROM或其他非易失性存儲(chǔ)器中，通過(guò)查表電路，在晶振時(shí)鐘控制下不斷地從EPROM中取出數(shù)據(jù)，通過(guò)DAC和低通濾波器輸出。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是能產(chǎn)生較高頻率的信號(hào)，但不變程控切長(zhǎng)生

32、信號(hào)類型有限。 </p><p>　　圖2-1 直接數(shù)字查表法</p><p>　　方案三：利用單片機(jī)查表法合成周期信號(hào)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-2波新數(shù)據(jù)固化在EPROM中，單片機(jī)不斷地從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)，經(jīng)并行口送出，再經(jīng)DAC輸出。此方案由軟件產(chǎn)生，將各種波形的數(shù)據(jù)固定在單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器里，通過(guò)改變這些數(shù)據(jù)的輸出速度便可以改變信號(hào)的頻率，通過(guò)改變D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓便可以改變信號(hào)的最大值，硬

33、件電路簡(jiǎn)單，成本低，便于程控，但不能產(chǎn)生較高頻率的信號(hào)。</p><p>　　圖2-2 利用單片機(jī)查表法</p><p>　　通過(guò)比較，最后一個(gè)方案適合課題要求，決定采用方案三來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　波形發(fā)生器整體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主要設(shè)計(jì)思想</b></

34、p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生正弦波,三角波、方波及鋸齒波的信號(hào)發(fā)生器。使用AT89C51作為CPU單元，波形函數(shù)由單片機(jī)產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)DAC0832芯片處理得出模擬信號(hào)。以數(shù)字控制信號(hào)發(fā)生為出發(fā)點(diǎn)，單片機(jī)作為中央控制器，直接由軟件產(chǎn)生波形信號(hào)的輸出，并可通過(guò)軟件的修改，達(dá)到輸出任意波形的目的,用于測(cè)試電路。為了達(dá)到輸出幅值控制的目的，本系統(tǒng)用兩片0832控制，其中一片作為信號(hào)輸出，另一片作為基準(zhǔn)電壓的輸入。顯示部

35、分LED數(shù)碼管顯示，主要顯示輸出頻率。鍵盤輸入所要產(chǎn)生波形的頻率和幅值，此方案產(chǎn)生的最大頻率大約10KHz，具有線路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)越等特點(diǎn)。</p><p><b>　　系統(tǒng)組成</b></p><p>　　波形發(fā)生器系統(tǒng)由以下幾部分組成：中央處理模塊、D\A轉(zhuǎn)換模塊、波形存儲(chǔ)模塊、鍵盤輸入模塊、數(shù)碼顯示模塊以及功率放大模塊。系統(tǒng)框圖如下：</p>

36、<p><b>　　圖2-3 系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　系統(tǒng)功能</b></p><p>　?。?）具有產(chǎn)生正弦波、方波、三角波和鋸齒波等波形的能力；</p><p>　　（2）用鍵盤輸入控制生成上述四種波形；</p><p>　?。?）具有波形存儲(chǔ)的功能；<

37、/p><p>　?。?）輸出波形最大頻率10KHZ,頻率可步進(jìn)調(diào)節(jié)；</p><p>　?。?）輸出波形幅度范圍0-5V;</p><p>　?。?）具有顯示輸出波形頻率的功能；</p><p>　　（7）具有掉電存儲(chǔ)功能；</p><p>　　（8）當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓幅度變化不大，要求變化幅值不大于±5%。

38、</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本章主要闡述系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，對(duì)芯片選型、芯片特點(diǎn)及外圍電路設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)研究。</p><p><b>　　中央處理模塊</b></p><p>　　中央處理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，它的主要作用是接受鍵盤發(fā)來(lái)的信息并進(jìn)行處理，處理

39、后發(fā)送給LED模塊進(jìn)行顯示，按鍵盤輸入信息生成對(duì)應(yīng)波形的信息表，并存入EEPROM，當(dāng)有波形輸出要求時(shí)，查詢EEPROM中表，把查得數(shù)據(jù)輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中生成相應(yīng)波形。</p><p><b>　　控制芯片選擇</b></p><p>　　方案一：采用通用的 51 單片機(jī)AT89C51作為主控制器，這是現(xiàn)在比較通用的 51 系列單片機(jī)。51 系列單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有比

40、較長(zhǎng)的時(shí)間，應(yīng)用比較廣泛，各種技術(shù)都比較熟，其軟件編程易實(shí)現(xiàn)，編程語(yǔ)言為通用C語(yǔ)言，易于掌握，而且資料豐富。</p><p>　　方案二：采用凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)，此單片機(jī)功能比較強(qiáng)大，且自身帶有D\A轉(zhuǎn)換器，處理數(shù)據(jù)快速，外圍部件完備，但由于價(jià)格比較昂貴，使用較少，資料很少，且軟件編程難掌握。</p><p><b>　　由此，選用方案一。</b></p

41、><p>　　AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　AT89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kbytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C

42、51提供了高性價(jià)比的解決方案。 AT89C51是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。</p><p>　　圖3-1 AT89C51管腳&

43、lt;/p><p><b>　　主要性能參數(shù)：</b></p><p>　　·與MCS-51 兼容 ·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ·壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定·128×8位內(nèi)部RAM·32可編程I/O線

44、·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器·5個(gè)中斷源 ·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路</p><p><b>　　管腳說(shuō)明：</b></p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。&l

45、t;/b></p><p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位

46、雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2

47、口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部

48、上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳         備選功能P3.0       RXD（串行輸入口）P3.1       TXD（串行輸出口）P3

49、.2       /INT0（外部中斷0）P3.3       /INT1（外部中</p><p>　　XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　?。?）工作模式</b></p><p><b>　　1、復(fù)位方式</b>&

50、lt;/p><p>　　當(dāng)MCS-5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。</p><p><b>　　2、空閑節(jié)電模式</b></p

51、><p>　　AT89C51有兩種可用軟件編程的省電模式，他們是空閑模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器PCON中的PD和IDL位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PD是掉電模式，當(dāng)PD=1時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作狀態(tài)。IDL是空閑等待方式，當(dāng)IDL=1時(shí)，激活空閑工作模式，單片機(jī)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如需同時(shí)進(jìn)入兩種工作狀態(tài)，即PD和IDL同時(shí)為1，即激活掉電模式。</p><p>　　在空閑工作

52、模式狀態(tài)，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，片內(nèi)RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。空閑模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。</p><p>　　終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件激活，IDL被硬件清處，即刻終止空閑工作方式。程序會(huì)首先響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行中斷服務(wù)程序并緊隨RETI指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機(jī)進(jìn)入

53、空閑模式那條指令后面的一條指令。</p><p>　　其二是通過(guò)硬件復(fù)位也可以將空閑工作模式終止。需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來(lái)終止空閑工作模式時(shí)，CPU通常是從激活空閑模式那條指令的下一條指令開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行程序都的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個(gè)機(jī)器周期有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止CPU訪問(wèn)片內(nèi)RAM，而允許訪問(wèn)其他端口。為了避免可能對(duì)端口產(chǎn)生以外寫(xiě)入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或

54、外部存儲(chǔ)器的寫(xiě)入指令。</p><p><b>　　3、掉電模式</b></p><p>　　在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內(nèi)容，在Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位無(wú)效，且保持一定時(shí)間以

55、使振蕩器重啟并穩(wěn)定工作</p><p><b>　　系統(tǒng)外圍電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　(1)振蕩電路</b></p><p>　　AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)

56、成自激振蕩器，振蕩電路見(jiàn)圖3-2。</p><p>　　外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容C1、C2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶振，推薦電容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷諧振器選擇40pF±10pF。</p><

57、;p>　　可使用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘的電路見(jiàn)圖3-3。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2懸空。</p><p>　　圖3-2 內(nèi)部振蕩電路 圖3-3 外部振蕩電路</p><p><b>　　(2)復(fù)位電路</b></p><p>　　與其他計(jì)算機(jī)一樣，

58、單片機(jī)系統(tǒng)常常有上電復(fù)位核按鈕復(fù)位兩種方法。所謂上電復(fù)位是指計(jì)算機(jī)加電瞬間，要在RST引腳上出現(xiàn)大雨10ms的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。</p><p>　　復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。圖3-4是上電復(fù)位及按鈕復(fù)位的一種實(shí)用電路。</p><p>　　上電時(shí)，+5V電源立即對(duì)單片機(jī)芯片供電，同時(shí)經(jīng)電阻R對(duì)電容C3充電。C3上電壓建立的過(guò)程就產(chǎn)生一定寬度的負(fù)脈沖，經(jīng)反相后，RST上出現(xiàn)正脈沖

59、是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位。按鈕按下時(shí)，RST上同樣出現(xiàn)高電平實(shí)現(xiàn)了按鈕復(fù)位。在應(yīng)用系統(tǒng)中有些外圍芯片也要復(fù)位。如果這些芯片復(fù)位端的復(fù)位電平與單片機(jī)一致。則可以與單片機(jī)復(fù)位腳相連，因此，非門在這里不僅起到了反向作用還增大了驅(qū)動(dòng)能力，電容C1、C2其濾波作用，防止干擾竄入復(fù)位端產(chǎn)生誤動(dòng)作。</p><p><b>　　圖3-4 復(fù)位電路</b></p><p><b&

60、gt;　　數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊</b></p><p><b>　　芯片選擇</b></p><p>　　單片輸出的是數(shù)字信號(hào)，必須通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后才能模擬信號(hào)。</p><p>　　方案一：采用D/A轉(zhuǎn)換器AD7543。AD7543是一種串行的D/A轉(zhuǎn)換器，1與單片機(jī)之間的連線少，布線方便，而且又是12位的D/A轉(zhuǎn)換器，精度高。但串行數(shù)據(jù)

61、傳輸速度慢,當(dāng)頻率較高時(shí),必須減少每周期輸出的點(diǎn)數(shù),這將會(huì)導(dǎo)致階梯現(xiàn)象更加明顯,因此,此方案不宜使用.</p><p>　　方案二：采用DAC0832。這是8位的并行D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度快。但如果只有一片的話，輸出波形的幅值急不可控了，按要求應(yīng)該可以調(diào)節(jié)幅值。</p><p>　　方案三：采用2片DAC0832。由其中一芯片的輸出電壓作為另一芯片的參考電壓，這樣就可以方便的控制最大輸出電

62、壓。</p><p>　　若采用方案二，在輸出電壓較低的情況下，比如為1V時(shí)，輸出的最大電壓只有參考電壓的1/5，這將會(huì)使精度降低，而方案三剛好可以解決這個(gè)問(wèn)題，因此，本系統(tǒng)選擇了方案三。</p><p><b>　　DAC0832結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　DAC0832當(dāng)今世界在以電子信是8位分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，與微處理器完全

63、兼容，這個(gè)系列的芯片 以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。這類D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器，8位DAC寄存器，8位DA轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。</p><p><b>　　性能結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　DAC0832芯片是一種具有兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存器的8位DAC，它能直接與MCS51單片機(jī)接口，其主要特性參數(shù)如下：

64、</p><p><b>　　·分辨率為8位；</b></p><p>　　·電流穩(wěn)定時(shí)間1us;</p><p>　　·可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入；</p><p>　　·只需在滿量程和下調(diào)整其線性度；</p><p>　　·單一電源供電（＋

65、5V～＋15V）；</p><p>　　·低功耗，200mW。</p><p>　　·為便于DAC0832的使用，特將其應(yīng)用特性總結(jié)如下：</p><p>　　·DAC0832是微處理器兼容型D/A轉(zhuǎn)換器，可以充分利用微處理器的控制能力實(shí)現(xiàn)對(duì)D/A轉(zhuǎn)換的控制。這種芯片有許多控制引腳，可以和微處理器控制線相連，接受微處理器的控制，如ILE

66、、/CS、/WR1、/WR2、/XFER端。</p><p>　　·有兩級(jí)鎖存控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)多通道D/A的同步轉(zhuǎn)換輸出。</p><p>　　·DAC0832內(nèi)部無(wú)參考電壓源；須外接參考電壓源。</p><p>　　·DAC0832為電流輸入型D/A轉(zhuǎn)換器，要獲得模擬電壓輸出時(shí)，需要外加轉(zhuǎn)換電路。</p><p&

67、gt;　　圖3-5 DAC0832結(jié)構(gòu)框圖及引腳</p><p><b>　　(2)引腳功能：</b></p><p>　　DI0～DI7： 數(shù)據(jù)輸入線；</p><p>　　ILE： 數(shù)據(jù)允許鎖存信號(hào)，高電平有效</p><p>　　/CS： 輸入寄存器選擇信號(hào)，低電平有效。/WR1為輸入寄存器的寫(xiě)選通信號(hào)。輸入寄存器

68、的鎖存信號(hào)/LE1由ILE 、/CS、/WR1的邏輯組合產(chǎn)生。當(dāng)ILE 為高電平、/CS為低電平、/WR1輸入負(fù)脈沖時(shí)，在/LE1產(chǎn)生正脈沖；/LE1為高電平，輸入鎖存器的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)變化，/LE1的負(fù)跳變將數(shù)據(jù)線上的信息鎖入輸入寄存器。</p><p>　　/XFER: 數(shù)據(jù)傳送信號(hào)，低電平有效。/WR2為DAC寄存器的寫(xiě)選通信號(hào)。DAC寄存器的鎖存信號(hào)/LE2,由/XEFR、/WR2的邏輯組合產(chǎn)生。

69、當(dāng)/XFER為低電平，/WR2輸入負(fù)脈沖，則在/LE2產(chǎn)生正脈沖；/LE2為高電平是時(shí)，DAC寄存器的輸出和輸入寄存器的狀態(tài)一致，/LE2負(fù)跳變，輸入寄存器的內(nèi)容打入DAC寄存器。</p><p>　　VREF ： 基準(zhǔn)電源輸入引腳 。</p><p>　　Rfb ： 反饋信號(hào)輸入引腳，反饋電阻在芯片內(nèi)部。</p><p>　　IOUT1、IOUT2 ： 電流輸出引

70、腳。電流IOUT1、IOUT2 的和為常數(shù)，IOUT1、IOUT2 隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化。</p><p>　　VCC： 電源輸入引腳。</p><p>　　AGND： 模擬信號(hào)地</p><p>　　DGND： 數(shù)字地。</p><p>　　DAC0832應(yīng)用電路</p><p>　　考慮到本課題要求輸出波形

71、的幅值可控，本系統(tǒng)采用了兩個(gè)DAC0832,其中一片的電壓輸出作為另一片的VREF(參考電壓輸入線)的輸入，這樣單片機(jī)可以控制第一片0832的電壓輸出，也就最終控制了輸出波形的幅值。DA轉(zhuǎn)換部分電路圖如圖3-6所示。</p><p>　　當(dāng)單片機(jī)分別向DAC0832（1）和DAC0832（2）輸入數(shù)據(jù)D1和D2時(shí)</p><p><b>　??；</b></p&g

72、t;<p><b>　　；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　時(shí)間t由單片機(jī)里的定時(shí)器產(chǎn)生，程序根據(jù)公式式就可以求出任何時(shí)刻t所對(duì)應(yīng)的幅值，經(jīng)8位的D/A轉(zhuǎn)換器0832轉(zhuǎn)換后經(jīng)過(guò)運(yùn)放LM741放大信號(hào)即可得到輸出信號(hào)U0。再通過(guò)示波器來(lái)觀察波形的輸出情況。</p><p>&

73、lt;b>　　波形存儲(chǔ)模塊</b></p><p>　　由于所用單片機(jī)外部接口較少，所以并行接口的存儲(chǔ)器顯然不再合適，經(jīng)多方比較，決定選用串行接口EEPROM，AT24CO2。</p><p>　　AT24C02是美國(guó)Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM，內(nèi)含256×8位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬(2.5～5.5 V)、擦寫(xiě)次數(shù)多(大于10 000次)、寫(xiě)

74、入速度快(小于10 ms)、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點(diǎn)。</p><p>　　圖3-6 DAC0832應(yīng)用電路</p><p>　　而且他是采用了I2C總線式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的串行器件，占用很少的資源和I／O線，并且支持在線編程，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的存取十分方便。 </p><p>　　I2C總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。他通過(guò)SDA(串行數(shù)據(jù)線)

75、及SCL(串行時(shí)鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。 AT24C02正是運(yùn)用了I2C規(guī)程，使用主／從機(jī)雙向通信，主機(jī)(通常為單片機(jī))和從機(jī)(AT24C02)均可工作于接收器和發(fā)送器狀態(tài)。主機(jī)產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號(hào)(通過(guò)SCL引腳)并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產(chǎn)生開(kāi)始和停止的條件。無(wú)論是主機(jī)還是從機(jī)，接收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào)ACK。</p><p>　　AT24C02的

76、引腳功能</p><p>　　AT24C02引腳如圖3-7所示。</p><p>　　圖3-7 AT24C02引腳圖</p><p>　　1、2、3腳是3根地址線，用于確定芯片的硬件地址。第8和第4腳為正、負(fù)電源。第5腳SDA為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)這兩根雙向I2C總線串行傳送。第六腳SCL為串行時(shí)鐘，SDA和SCL為漏極開(kāi)路端，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中都需要和正電源

77、各接一個(gè)5.1kΩ的電阻上拉第七腳為WP寫(xiě)保護(hù)端，接地時(shí)允許芯片執(zhí)行一般的讀寫(xiě)操作；接正電源時(shí)只允許對(duì)期間進(jìn)行讀操作。</p><p>　　應(yīng)用電路圖如圖3-8所示。</p><p>　　圖3-8 AT24C02應(yīng)用電路圖</p><p><b>　　鍵盤模塊</b></p><p>　　圖3-9所示是一個(gè)4*4的矩陣式

78、鍵盤接口，一共使用了8個(gè)I/O口，可以實(shí)現(xiàn)16個(gè)鍵的輸入。從這里可以看到，矩陣式鍵盤接口比簡(jiǎn)單鍵盤接口有更多的鍵容量，占用更少的單片機(jī)資源。P1.0~P1.3 為行線，用于輸出低電平。P1.4~P1.7為列線，用于檢測(cè)輸入線，判別鍵盤的狀態(tài)。當(dāng)鍵盤上沒(méi)有鍵閉合時(shí)，所有的行線和列線斷開(kāi)，列線都成高電平。當(dāng)鍵盤上有某個(gè)鍵閉合時(shí)，則該鍵所對(duì)應(yīng)的列線與行線短路。例如4號(hào)鍵按下閉合時(shí)，行線P1.0和列線P1.7短路，此時(shí)P1.7的電平有P1.0行

79、線的電位所決定。如果把列線接到微型計(jì)算機(jī)的輸入口，行線接到微型計(jì)算機(jī)的輸出口，則在微機(jī)的控制下，使行線P1.0如果讀取的列線為低電平，其余行線都為高電平，讀列線狀態(tài)。如果列線都為高電平，則這一行上沒(méi)有鍵閉合，如果讀取的列線狀態(tài)不全為高電平，則低電平的列線與P1.0相交處的鍵處于閉合狀態(tài)；如果P1.0這一行上沒(méi)有閉合鍵，以此類推，最后使P1.3為低電平，其余行線為高電平，檢查這一行上是否有鍵閉合。這樣一個(gè)周期完成一次完整的掃描。</

80、p><p>　　圖3-9 鍵盤結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　CPU采用定時(shí)查詢方式工作。先使P1.0為0，然后分別讀取P1.4~P1.7的狀態(tài)。當(dāng)沒(méi)有任何鍵按下時(shí)，在上拉電阻作用下，P1.4~P1.7全為高電平。當(dāng)P1.4~P1.7中有某一個(gè)值為0，就可以判斷是那個(gè)鍵按下。例如9鍵按下，則P1.4為低電平。若是8鍵按下，P1.7為低電平。CPU一次輪流使P1.0~P1.3為0，逐列讀取P1.4~

81、P1.7的狀態(tài)就可以確定某個(gè)鍵按下并進(jìn)行相應(yīng)的鍵盤處理。</p><p>　　考慮以上設(shè)計(jì)并結(jié)合本設(shè)計(jì)可以得出以下設(shè)計(jì)，鍵盤電路圖如3-10所示，占用8個(gè)單片機(jī)端口P2口，通過(guò)行列掃描來(lái)確定鍵值。</p><p>　　圖3-10 鍵盤電路圖</p><p><b>　　顯示模塊</b></p><p>　　圖3-11顯示

82、電路是使用MC14495構(gòu)成的四位靜態(tài)LED顯示電路，這種電路可直接顯示多位16進(jìn)制數(shù)，其中由單片機(jī)的P1.0-P1.3送入BCD碼，P1.4-P1.7控制四位數(shù)碼管的開(kāi)與關(guān)。</p><p>　　MC14495是MOTOROLA公司生產(chǎn)的CMOS BCD—七段十六進(jìn)制鎖存、譯碼驅(qū)動(dòng)芯片。</p><p>　　圖3-11 顯示電路圖</p><p><b>

83、;　　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　軟件調(diào)試環(huán)境簡(jiǎn)介</b></p><p>　　KeilC51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。KeilC51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面

84、。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編，就可知該軟件生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。</p><p><b>　　程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序設(shè)計(jì)思路是先開(kāi)始各系統(tǒng)初始化，然后進(jìn)行波形選擇，如果是第一次產(chǎn)生該波形，按下

85、生成波形鍵，先調(diào)用程序中相應(yīng)公式生成相關(guān)波形的數(shù)據(jù)表并把生成的數(shù)據(jù)存入EEPROM，接著查表獲得數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)控制輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，再經(jīng)放大后輸出。如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 主程序流程圖</p><p><b>　　鍵盤程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　鍵盤采用掃描工作方式，程序流程如圖4-2所示。</p>

86、;<p>　　圖4-2 鍵盤程序流程圖</p><p><b>　　結(jié)　論</b></p><p>　　本文提出了一種基于單片機(jī)的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案，并從硬件和軟件兩大方面詳細(xì)介紹了該方案的設(shè)計(jì)思路和開(kāi)發(fā)過(guò)程，最終設(shè)計(jì)出了一個(gè)波形系統(tǒng)，完成了預(yù)定任務(wù)。歸納起來(lái)，論文取得如下成果：熟悉了單片機(jī)開(kāi)發(fā)的基本方法，掌握了波形設(shè)計(jì)的基本要求；完成了數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)和

87、各模塊芯片的選擇；掌握了LED顯示電路的設(shè)計(jì)方法和思路；該波形發(fā)生器實(shí)現(xiàn)了波形的發(fā)生，存儲(chǔ)，輸出等功能。完成了D\A信號(hào)轉(zhuǎn)換和其他一些模塊程序設(shè)計(jì)，掌握了程序調(diào)試的基本方法以及C語(yǔ)言編程。</p><p>　　在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都已完成。但設(shè)計(jì)中仍存有需要改進(jìn)的地方：</p><p>　?。?）人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)功能少，操作不方便。特別是LED顯

88、示功能太少，不能滿足系統(tǒng)更大的要求。</p><p>　?。?）還需進(jìn)一步擴(kuò)充系統(tǒng)功能，使其能完成更多的功能，進(jìn)一步規(guī)范化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高使用效率。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)對(duì)本專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，并對(duì)這一系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路及步驟有了深入的了解。對(duì)于產(chǎn)品本身，由于使用方便，必將受到人們的青睞，具有很好的市場(chǎng)前景。</p><p><b&

89、gt;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　汪一鳴、吳紅衛(wèi) FH/DS系統(tǒng)中以DDS為核心的混合跳頻器設(shè)計(jì)[ J ].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),1999.(7).</p><p>　　Analog Devices.Inc 125 MSPS DDS SYSTEM AD9850,1996[R].</p><p>　　時(shí)信華、張爾揚(yáng)、 張煒.DDS技術(shù)在軟件無(wú)線

90、電中的應(yīng)用[ J ].數(shù)字通信,1999.(3).</p><p>　　陳世偉．頻率合成技術(shù)發(fā)展及動(dòng)向[A].國(guó)防科工委指揮技術(shù)學(xué)院第二屆學(xué)術(shù)報(bào)告論文集[C].北京：國(guó)防科工委指揮技術(shù)學(xué)院，1989.101-104．</p><p>　　何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990</p><p>　　胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M

91、].北京：清華大學(xué)出版社，2002：120-158，311-375</p><p>　　張義和,陳敵北.例說(shuō)8051[M].北京：人民郵電出版社，2006</p><p>　　徐安,陳耀,李玲玲.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：北京希望電子出版社，2003</p><p>　　李剛,林凌,王焱.新概念單片機(jī)教程[M].天津：天津大學(xué)出版社，2004</p>

92、<p>　　蔡菲娜.微型計(jì)算機(jī)原理和應(yīng)用[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，1996</p><p>　　楊忠輝,黃博俊,李文昌. 單芯片8051務(wù)實(shí)與應(yīng)用[M]. 中國(guó)水利水電出版社,2001:5-160</p><p>　　周立功. 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004:45-65</p><p>　　吳金戍.8051單片機(jī)實(shí)

93、踐與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　張肅文 陸兆熊 高頻電子線路（第三版）[M] 北京 高等教育出版社</p><p>　　1992:102-134.</p><p>　　[2] 謝自美 電子線路設(shè)計(jì)?實(shí)驗(yàn)?測(cè)試[M] 武漢 華中理工大學(xué)出版社</p><p>　　1994:89-117.<

94、/p><p>　　[3] 周立功 夏宇聞 單片機(jī)與CPLD綜合應(yīng)用技術(shù)[M] 北京 北京航空航</p><p>　　天大學(xué)出版社 2004:189-218.</p><p>　　[4] 童詩(shī)白 化成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M] 北京 高等教育出版社 2000:271-295.</p><p>　　[5] 馬忠梅 籍順心 單

95、片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M] 北京  北京航空航天大學(xué)出版社 2003:102-109</p><p>　　[6] 靳達(dá)編 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例導(dǎo)航[M] 北京 人民郵電出版社 2000:24-31.</p><p>　　[7] 求是科技 單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航[M] 北京 人民郵電出版社 2003:61-69.</p><p

96、>　　[8] 李光飛 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)[M] 北京 北京航空航天大學(xué)出版</p><p>　　社2004:45-51. </p><p>　　[9] 胡漢才 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M] 北京 清華大學(xué)出版社</p><p>　　2005:157-164.</p><p>　　[10] 胡宴如 高頻電子線路[M]

97、 北京 高等教育出版社 2000:186-203.</p><p>　　[11] 白駒珩 雷曉平 單片計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M] 成都 電子科技大學(xué)出版社1997:74-82..</p><p>　　[12] 李廣弟 單片機(jī)基礎(chǔ)[M] 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 1994:72-84.</p><p>　　[13] 肖漢波 一種基于DDS芯片AD9

98、850的信號(hào)源[J] 北京 中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所 2002,(9).</p><p>　　[14] 陳永泰 劉雪燕 AD9850與AT89C51在信號(hào)源中的應(yīng)用[J] 武漢理工大學(xué) 2002,(8).</p><p>　　[15] 朱衛(wèi)華，黃智偉．一種微機(jī)與單片機(jī)無(wú)線串行通信的設(shè)計(jì)方法．南華大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版）．2002，16（3），67-69</p>

99、<p>　　[16] 肖琴，常越．MSP430中模數(shù)轉(zhuǎn)換器的使用方法．單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2003，（05），80-81</p><p><b>　　致　謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)順利地完成了！這一過(guò)程讓我學(xué)得了很多平時(shí)沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用,也是由理論結(jié)合實(shí)踐的第一步,為我以后的學(xué)習(xí)奠

100、定了良好的基礎(chǔ)</p><p>　　本論文在導(dǎo)師徐素莉老師的精心指導(dǎo)下已順利的完成。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、開(kāi)闊的視野和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為論文每一步工作進(jìn)行提供了很多啟發(fā)和幫助，另外，導(dǎo)師扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響.在此，對(duì)導(dǎo)師表示深深的謝意。</p><p>　　同時(shí)，也特別感謝在論文撰寫(xiě)過(guò)程中給予無(wú)私幫助的同學(xué)，這里對(duì)他們表示最誠(chéng)摯的謝意。</p&g

101、t;<p>　　在四年的學(xué)習(xí)和生活中，得到了學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師的極大關(guān)心和幫助，在此表示感謝。</p><p>　　最后，向幾年來(lái)朝夕相處，真摯善良的同學(xué)們表示深深的謝意。</p><p><b>　　附　錄 </b></p><p><b>　　系統(tǒng)電路圖</b></p><p><

102、;b>　　外文資料原文</b></p><p>　　A Brief History of Satellite Communications</p><p>　　Satellite communications began in October 1957 with the launch by USSR of a small satellite called Sputnik

103、1. this was the frist artificial earth satellite, and it sparked the space between the United States and the USSR.. sputnik I carried only a beacon transmitter and did not have communications capability, but demonstrate

104、d that satellites could be placed in orbit by powerful rockets. The first satellite successfully</p><p>　　Launch by the Uinted States was Explorer I lofted from Cape Canaveral on January 31, 1958 on a Juno I

105、 rocket. The first voice heard from space was that of President Eisenhower who recorded a brief Christmas message that was transmitted back to earth from the Project Score satellite in December 1958.the Score satellite w

106、as essentially the core of the Atlas ICBM(inter-continental ballistic missile) booster with a small payload in the nose. A tape recorder on Score had a storage capacity that allow</p><p>　　After some early a

107、ttempts to use large balloons(Echo I and II) as passive reflectors for communication signals and some small experimental satellite launches, the first true communications satellites,Telstar I and II, were launched in Jul

108、y 1962 and May 1963. The Telstar satellites were built by Bell Telephone Laboratories and used C-band transponders adapted from terrestrial microwave link equipment. The uplink was at 6389 MHz and the downlink was at 41

109、69 MHz, with 50-MHz bandwidth. The satelli</p><p>　　The Telstar satellites were launched into what is now called a medium earth orbit, with periods of 158 and 225 min. This allowed transatlantic links to ope

110、rate for about 20 min while the satellite was mutually visible. The orbits chosen for the Telstar satellites took them through several bands of high energy radiation, which caused early failure of the electronics on boar

111、d. However, the value of communication satellites had been demonstrated and work was begun to develop launch vehicles that </p><p>　　Could deliver a payload to geostationary orbit, and to develop satellites

112、that could provide useful communication capacity. </p><p>　　On July 24,1961,U.S. President John F. Kennedy defined the general guidelines of U.S. policy in regard to satellite communications and made the fir