畢業(yè)設(shè)計（論文）基于單片機的數(shù)字波形發(fā)生器的設(shè)計

1、本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 題目題目： 基于單片機的數(shù)字波形發(fā)生器基于單片機的數(shù)字波形發(fā)生器 教學(xué)單位：教學(xué)單位： 專專 業(yè)：業(yè)： 學(xué)學(xué) 號：號： 姓姓 名：名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 2011 年 4 月 摘摘 要要 本系統(tǒng)是基于 at89s52 單片機的數(shù)字式低頻信號發(fā)生器。采用 at89s52 單片機作為控制核心，外圍采用數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路（dac0832）、運放電路 （ne4558）、按鍵和 led 顯示燈電路等。通過按鍵控制可產(chǎn)生方波、鋸齒波、 三角波、正弦波等，同時用 led 顯示燈指示對應(yīng)的波形。其設(shè)計簡單、性能優(yōu) 良，可用于多種需要低頻信號源的場所，具有一定的實用性。 關(guān)鍵詞:單片機

2、；信號發(fā)生器；d/a 轉(zhuǎn)換 abstract the system is a digital signal generator based on single chip computer. at89s52 is used as a control microcontroller core. the system is composed by digital/analog conversion(dac0832), imply circuit（ne4558）,button and led lights .it can generate the square, triangle and sine w

3、ave, with led display. the system can be used for a signal source in the low-frequency signal source. it is very practical. key words : the single chip computer；the signal generator；d/ a conversion 目目 錄錄 第第 1 章章 引引 言言.4 1.1 課題背景.4 1.2 國內(nèi)外研究情況.5 1.3 單片機概述.6 1.4 研究方法.8 第二章第二章 系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計.8 2.1 系統(tǒng)方案的比較.8

4、2.2 控制芯片的選擇.9 2.3 鍵盤方案論證.9 第三章第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計.10 3.1 基本原理.10 3.2 單片機介紹及資源分配.11 3.2.1 單片機的介紹.11 3.2.2 資源分配.16 3.3 各部分電路原理.16 3.3.1 dac0832 芯片原理.16 3.3.2 ne4558 工作原理.19 3.3.3 鍵盤電路原理.20 3.3.4 led 顯示電路原理.22 第四章第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計.23 4.1 主程序流程圖.23 4.2 子程序流程圖.24 第五章第五章 測試結(jié)果測試結(jié)果.29 第六章第六章 結(jié)論結(jié)論.31 致謝致謝.32 參考文

5、獻參考文獻.33 附錄：附錄：.34 電路原理圖.34 pcb 封裝圖.35 程序清單.36 第第 1 章章 引引 言言 1.11.1 課題背景課題背景 字波形發(fā)生器，主要作為實驗用信號源，是現(xiàn)今各種電子電路實驗設(shè)計應(yīng)用 中必不可少的儀器設(shè)備之一。目前，市場上常見的波形發(fā)生器多為純硬件的搭 接而成，波形種類多為鋸齒、正弦、方波、三角等波形。用分立元件組成的函 數(shù)發(fā)生器，通常是單函數(shù)發(fā)生器且頻率不高,其工作不很穩(wěn)定,不易調(diào)試;用集成 芯片的函數(shù)發(fā)生器，可達到較高的頻率和產(chǎn)生多種波形信號,但電路較為復(fù)雜且 不易調(diào)試。利用單片集成芯片的函數(shù)發(fā)生器，能產(chǎn)生多種波形,達到較高的頻率, 且易于調(diào)試;利用專

6、用直接數(shù)字合成 dds 芯片的函數(shù)發(fā)生器，能產(chǎn)生任意波形 并達到很高的頻率,但成本較高。 當(dāng)今是科學(xué)技術(shù)及儀器設(shè)備高度智能化飛速發(fā)展的信息社會，電子技術(shù)的 進步，給人們帶來了根本性的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代電子領(lǐng)域中，單片機的應(yīng)用正在不斷 的走向深入，這必將導(dǎo)致傳統(tǒng)控制與檢測技術(shù)的日益革新。單片機構(gòu)成的儀器 具有高可靠性、高性能價格比，在智能儀表系統(tǒng)和辦公自動化等諸多領(lǐng)域得以 極為廣泛的應(yīng)用，并走入家庭，從洗衣機、微波爐到音響汽車，處處可見其應(yīng) 用。因此，單片機技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo) 志之一。 利用單片機采用程序設(shè)計方法來產(chǎn)生低頻信號，其頻率底線很低。具有線 路相對簡單，結(jié)構(gòu)緊

7、湊，價格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強，用途廣泛 等優(yōu)點，并且能夠?qū)Σㄐ芜M行細微調(diào)整，改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。只 要對電路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級。 目前我國已經(jīng)開始研制波形發(fā)生器，并取得了可喜的成果。但總的來說，我國波形發(fā) 生器還處于起步階段。就目前國內(nèi)的成熟產(chǎn)品來看，多為一些 pc 儀器插卡，獨立的儀器 和 vxi 系統(tǒng)的模塊很少，并且我國目前在波形發(fā)生器的種類和性能上都與國外同類產(chǎn)品存 在較大的差距，因此加緊對這類產(chǎn)品的研制顯得迫在眉睫。 1.21.2 國內(nèi)外研究情況國內(nèi)外研究情況 波形發(fā)生器是能夠產(chǎn)生大量的標(biāo)準(zhǔn)信號和用戶定義信號，并保證高精度、高穩(wěn) 定性、可重復(fù)性和

8、易操作性的電子儀器。函數(shù)波形發(fā)生器具有連續(xù)的相位變換、 和頻率穩(wěn)定性等優(yōu)點，不僅可以模擬各種復(fù)雜信號，還可對頻率、幅值、相移、 波形進行動態(tài)、及時的控制，并能夠與其它儀器進行通訊，組成自動測試系統(tǒng)， 因此被廣泛用于自動控制系統(tǒng)、震動激勵、通訊和儀器儀表領(lǐng)域。 在 70 年代前，信號發(fā)生器主要有兩類：正弦波和脈沖波，而函數(shù)發(fā)生器介于 兩類之間，能夠提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等幾種常用標(biāo)準(zhǔn) 波形，產(chǎn)生其它波形時，需要采用較復(fù)雜的電路和機電結(jié)合的方法。這個時期 的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大、 價格貴、功耗大等缺點，并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信號波形，則電

9、路結(jié)構(gòu)非常復(fù) 雜。同時，主要表現(xiàn)為兩個突出問題，一是通過電位器的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)輸出頻率 的調(diào)節(jié)，因此很難將頻率調(diào)到某一固定值；二是脈沖的占空比不可調(diào)節(jié)。 在 70 年代后，微處理器的出現(xiàn)，可以利用處理器、a/d/和 d/a，硬件和軟件 使波形發(fā)生器的功能擴大，產(chǎn)生更加復(fù)雜的波形。這時期的波形發(fā)生器多以軟 件為主，實質(zhì)是采用微處理器對 dac 的程序控制，就可以得到各種簡單的波形。 90 年代末，出現(xiàn)幾種真正高性能、高價格的函數(shù)發(fā)生器、但是 hp 公司推出了 型號為 hp770s 的信號模擬裝置系統(tǒng)，它由 hp8770a 任意波形數(shù)字化和 hp1776a 波形發(fā)生軟件組成。hp8770a 實際上也只

10、能產(chǎn)生 8 中波形，而且價格 昂貴。不久以后，analogic 公司推出了型號為 data-2020 的多波形合成器， lecroy 公司生產(chǎn)的型號為 9100 的任意波形發(fā)生器等。 到了二十一世紀(jì)，隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，出現(xiàn)了多種工作頻率可過 ghz 的 dds 芯片，同時也推動了函數(shù)波形發(fā)生器的發(fā)展，2003 年，agilent 的 產(chǎn)品 33220a 能夠產(chǎn)生 17 種波形，最高頻率可達到 20m，2005 年的產(chǎn)品 n6030a 能夠產(chǎn)生高達 500mhz 的頻率，采樣的頻率可達 1.25ghz。由上面的 產(chǎn)品可以看出，函數(shù)波形發(fā)生器發(fā)展很快近幾年來，國際上波形發(fā)生器技術(shù)發(fā) 展主

11、要體現(xiàn)在以下幾個方面： （1）過去由于頻率很低應(yīng)用的范圍比較狹小，輸出波形頻率的提高，使得波形 發(fā)生器能應(yīng)用于越來越廣的領(lǐng)域。波形發(fā)生器軟件的開發(fā)正使波形數(shù)據(jù)的輸入 變得更加方便和容易。波形發(fā)生器通常允許用一系列的點、直線和固定的函數(shù) 段把波形數(shù)據(jù)存入存儲器。目前可以利用可視化編程語言(如 visual basic ,visual c 等等)編寫任意波形發(fā)生器的軟面板，這樣允許從計算機顯示屏上輸 入任意波形，來實現(xiàn)波形的輸入。 （2）與 vxi 資源結(jié)合。目前，波形發(fā)生器由獨立的臺式儀器和適用于個人計算 機的插卡以及新近開發(fā)的 vxi 模塊。 （3）隨著信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，臺式儀器在走了一段下坡

12、路之后，又重新繁榮起 來。不過現(xiàn)在新的臺式儀器的形態(tài)，和幾年前的己有很大的不同。這些新一代 臺式儀器具有多種特性，可以執(zhí)行多種功能。而且外形尺寸與價格，都比過去 的類似產(chǎn)品減少了一半。 1.31.3 單片機概述單片機概述 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著 cmos 化、 低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。 下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。 近年，由于 chmos 技術(shù)的進步，大大地促進了單片機的 cmos 化。cmos 芯 片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機可以工作在功耗精細 管理狀態(tài)。這也是今后以 80c51 取代 8

13、051 為標(biāo)準(zhǔn) mcu 芯片的原因。因為單片機 芯片多數(shù)是采用 cmos（金屬柵氧化物）半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。cmos 電路的特點是低 功耗、高密度、低速度、低價格。采用雙極型半導(dǎo)體工藝的 ttl 電路速度快， 但功耗和芯片面積較大。隨著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了 hmos（高密度、 高速度 mos）和 chmos 工藝。chmos 和 hmos 工藝的結(jié)合。目前生產(chǎn)的 chmos 電 路已達到 lsttl 的速度，傳輸延遲時間小于 2ns，它的綜合優(yōu)勢已在于 ttl 電 路。因而，在單片機領(lǐng)域 cmos 正在逐漸取代 ttl 電路。 隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成度將更高、體積將更

14、小、功 能將列強。在單片機家族中，8051 系列是其中的佼佼者，加之 intel 公司將其 mcs 51 系列中的 8051 內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多 著名 ic 制造廠商，如 philips、 nec、atmel、amd、華邦等，這些公司都在保 持與 8051 單片機兼容的基礎(chǔ)上改善了 8051 的許多特性。這樣，8051 就變成有 眾多制造廠商支持的、發(fā)展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為 8051 系列。8051 單片機已成為單片機發(fā)展的主流。專家認為，雖然世界上的 mcu 品種繁多，功 能各異，開發(fā)裝置也互不兼容，但是客觀發(fā)展表明，8051 可能最終形成事實上 的標(biāo)準(zhǔn)

15、mcu 芯片。 單片機是微型機的一個主要分支，在結(jié)構(gòu)上的最大特點是把 cpu、存儲器、 定時器和多種輸入/輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。就其組 成和功能而言，一塊單片機芯片就是一臺計算機。 單片機是通過內(nèi)部總線把計算機的各主要部件接為一體，其內(nèi)部總線包括 地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進行數(shù)據(jù)交換時 提供地址，cpu 通過它們將地址輸出到存儲器或 i/o 接口；/數(shù)據(jù)總線的作用是 在 cpu 與存儲器或 i/o 接口之間，或存儲器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包 括 cpu 發(fā)出的控制信號線和外部送入 cpu 的應(yīng)答信號線等。 單片機作為計算機發(fā)展的一個重

16、要領(lǐng)域，應(yīng)用一個較科學(xué)的分類方法。根 據(jù)目前發(fā)展情況，從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、總線型/非 總線型及工控型/家電型。 由于單片機具有顯著的優(yōu)點，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的 得力助手。它的應(yīng)用遍及各個領(lǐng)域 ，單片機已成為計算機發(fā)展和應(yīng)用的一個重 要方面。另一方面，單片機應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的 控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分 功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技 術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 1.41.4 研究方法研究方法 由于要求達到模擬信號波形發(fā)生，因此要

17、由 d/a 轉(zhuǎn)換芯片 0832 來來完成此 項任務(wù)。利用 at89s52 單片機采用程序設(shè)計方法產(chǎn)生鋸齒波、正弦波、矩形波 三種波形，再通過 d/a 轉(zhuǎn)換器 dac0832 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，濾波放大， 最終由示波器顯示出來，通過鍵盤來控制三種波形的類型選擇、頻率變化，最 終輸出顯示其各自的類型以及數(shù)值。 第二章第二章 系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計 2.12.1 系統(tǒng)方案的比較系統(tǒng)方案的比較 方案一：采用函數(shù)信號發(fā)生器 icl8038 集成模擬芯片， （如圖 2-1）它是 一種可以同時產(chǎn)生方波、三角波、正弦波的專用集成電路。但是這種模塊產(chǎn)生 的波形都不是純凈的波形，會寄生一些高次諧波分量，采用其他

18、的措施雖可濾 除一些，但不能完全濾除掉。 方案二：采用分立元件實現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)的多諧振振蕩器，然后根據(jù)需要加入積 分電路等構(gòu)成正弦、矩形、三角等波形發(fā)生器。這種信號發(fā)生器輸出頻率范圍 窄，而且電路參數(shù)設(shè)定較繁瑣，其頻率大小的測量往往需要通過硬件電路的切 換來實現(xiàn)，操作不方便。 方案三：采用單片機和 dac0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成波形，由于是軟件濾波， 所以不會有寄生的高次諧波分量，生成的波形比較純凈。它的特點是價格低、 性能高，在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少。 經(jīng)比較，方案三既可滿足畢業(yè)設(shè)計的基本要求又能充分發(fā)揮其優(yōu)勢，電路 簡單，易控制，性價比較高，所以采用該方案。 2.22.2

19、控制芯片的選擇控制芯片的選擇 方案一：at89s52 單片機是一種高性能 8 位單片微型計算機。它把構(gòu)成計 算機的中央處理器 cpu、存儲器、寄存器、i/o 接口制作在一塊集成電路芯片 中，從而構(gòu)成較為完整的計算機。 方案二：c8051f005 單片機是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片，具有與 at80s52 兼容的微控制器的內(nèi)核，與 mcs-51 指令集完全兼容。除了具有標(biāo)準(zhǔn) at80s52 的數(shù)字外設(shè)部件之外，片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模 擬部件和其他數(shù)字外設(shè)及功能部件。 方案選擇：方案二中 c8051f005 芯片系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易控制，芯片 成本高，對于本系統(tǒng)而言利用率低，

20、at89s52 芯片比較常用，簡單易控制，成 本低，性能穩(wěn)定。故采用方案一。 2.32.3 鍵盤方案論證鍵盤方案論證 方案一：矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤的按鍵觸點接于由行、列母線構(gòu)成的矩 陣電路的交叉處。當(dāng)鍵盤上沒有鍵閉合時，所有的行和列線都斷開，行線都呈 高電平。當(dāng)某一個鍵閉合時，該鍵所對應(yīng)的行線和列線被短路。 方案二：編碼式鍵盤。編碼式鍵盤的按鍵觸點接于 74ls148 芯片。當(dāng)鍵盤 上沒有閉合時，所有鍵都斷開，當(dāng)某一鍵閉合時，該鍵對應(yīng)的編碼由 74ls148 輸出。 以上兩種方案綜合考慮，選擇方案一。 第三章第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計 3.13.1 基本原理基本原理 系統(tǒng)框圖如圖 3.

21、1 所示 圖 3.1 低頻信號發(fā)生器系統(tǒng)框圖 低頻信號發(fā)生器系統(tǒng)主要由 cpu、d/a 轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)電壓電路、電流/電 壓轉(zhuǎn)換電路、按鍵和波形指示電路、電源等電路組成。 其工作原理為當(dāng)分別按 下四個按鍵中的任一個按鍵就會分別出現(xiàn)方波、鋸齒波、三角波、正弦波，并 且有四個發(fā)光二極管分別作為不同的波形指示燈。 3.23.2 單片機介紹及資源分配單片機介紹及資源分配 3.2.1 單片機的介紹單片機的介紹 at89s52 的引腳圖如圖 2.2 所示 圖 3.2 at89s52 引腳圖 波形指示 按鍵單片機數(shù)模轉(zhuǎn)換電流、電壓轉(zhuǎn)換輸出 電源 管腳說明：低頻信號發(fā)生器采用 at89s52 單片機作為控制核

22、心，其內(nèi)部組 成包括：一個 8 位的微處理器 cpu 及片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，但石英晶 體和微調(diào)電容需要外接；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 ram 低 128 字節(jié)，存放讀/寫數(shù)據(jù)； 高 128 字節(jié)被特殊功能寄存器占用；片內(nèi)程序存儲器 4kb rom；四個 8 位并 行 i/o （輸入/輸出）接口 p3 -p0，每個口可以用作輸入，也可以用作輸出； 兩個定時/計數(shù)器，每個定時/計數(shù)器都可以設(shè)置成計數(shù)方式，用以對外部事件 進行計數(shù)，也可以設(shè)置成定時方式，并可以根據(jù)計數(shù)或定時的結(jié)果實現(xiàn)計算機 控制；五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工 uart（通用異步接收發(fā)送器） 的串行 i/o 口。 vcc：供電電壓

23、。 gnd：接地。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 rst 腳兩個機器周期的高 電平時間。 ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址 的地位字節(jié)。在 flash 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ale 端 以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用 作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存 儲器時，將跳過一個 ale 脈沖。如想禁止 ale 的輸出可在 sfr8eh 地址上置 0。此時， ale 只有在執(zhí)行 movx， movc 指令是 ale 才起作用。另外，該 引腳被略微拉高。

24、如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ale 禁止，置位無效。 /psen：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個 機器周期兩次/psen 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/psen 信號將不出現(xiàn)。 /ea/vpp：當(dāng)/ea 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000h- ffffh） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時，/ea 將內(nèi)部鎖定為 reset；當(dāng)/ea 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 flash 編程期間， 此引腳也用于施加 12v 編程 電源（vpp） 。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 xtal2：來

25、自反向振蕩器的輸出。 89s52 單片機外部有 32 個端口可供用戶使用，其功能如下： 89s52 并行 i/o 接口 端口 引腳位置 第一功能 第二功能 符號 功能 符號 功能 p0 39-32 p0.0-p0.7 通用 i/0 口 ad0-ad7 地址數(shù)據(jù)總線 p1 1-8 p1.0-p1.7 通用 i/0 口 p2 21-28 p2.0-p2.7 通用 i/0 口 a8-a15 地址總線（高位） p3 10 p3.0 通用 i/0 口 rxd 串行通信發(fā)送口 11 p3.1 通用 i/0 口 txd 串行通信接收口 12 p3.2 通用 i/0 口 int0 外部中斷 0 13 p3.3

26、 通用 i/0 口 int1 外部中斷 1 14 p3.4 通用 i/0 口 t0 計數(shù)器 0 輸入端口 15 p3.5 通用 i/0 口 t1 計數(shù)器 1 輸入端口 16 p3.6 通用 i/0 口 wr 外部存儲器寫功能 17 p3.7 通用 i/0 口 rd 外部存儲器讀功能 p0 口：p0 口為一個 8 位漏級開路雙向 i/o 口，每腳可吸收 8ttl 門電流。 當(dāng) p1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。p0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù) 存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 fiash 編程時，p0 口作為原 碼輸入口，當(dāng) fiash 進行校驗時，p0 輸出原碼，此時 p

27、0 外部必須被拉高。 p1 口：p1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 i/o 口，p1 口緩沖器能 接收輸出 4ttl 門電流。p1 口管腳寫入 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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 flash 編程和校驗時，p1 口作為第八位地址接收。 p2 口：p2 口為一個內(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 ttl 門電流，當(dāng) p2 口被寫“1”時，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，p2 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

28、部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器 進行存取時，p2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉 優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，p2 口輸出其特殊功能寄存器 的內(nèi)容。p2 口在 flash 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 p3 口：p3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 i/o 口，可接收出 4 個 ttl 門電流。當(dāng) p3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，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。 口管腳 備選功能 p3.0 rx

29、d（串行輸入通道） p3.1 txd（串行輸出通道） p3.2 /int0（外中斷 0） p3.3 /int1（外中斷 1） p3.4 t0（定時器 0 外部輸入） p3.5 t1（定時器 1 外部輸入） p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） at89s52 的晶振及其連接方法 cpu 工作時都必須有一個時鐘脈沖。有兩 種方式可以向 89s52 提供時鐘脈沖：一是外部時鐘方式，即使用外部電路向 89s52 提供時鐘脈沖，見圖 2.3(a)；二是內(nèi)部時鐘方式，即使用晶振由 89s52 內(nèi)部電路產(chǎn)生時鐘脈沖。 一般常用第二種方法，其電路見圖 3.3 懸

30、空 外部時鐘信號 外部時鐘方式 at89s52 xtal2 xtal1 c1 j c2 內(nèi)部時鐘方式 圖 3.3 89s52 的時鐘脈沖 j 一般為石英晶體，其頻率由系統(tǒng)需要和器件決定，在頻率穩(wěn)定度要求不 高時也可以使用陶瓷濾波器。一般來說，使用石英晶體時，c1=c2=30pf。使用 陶瓷濾波器時，c1=c2=47pf。 at89s52 的復(fù)位。復(fù)位是單片機的初始化操作，其主要的作用是把 pc 初始 化為 0000h，使單片機從 0000h 單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始 化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境， 也需要按復(fù)位鍵以重新啟動。除使 pc 歸

31、零外，復(fù)位操作還對其他一些專用寄存 器有影響。 復(fù)位后的內(nèi)部寄存器狀態(tài)： 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) pc 0000h tmod 00h acc 00h tcon 00h b 00h th0 00h psw 00h tl0 00h sp 07h th1 00h dptr 0000h tl1 00h p0-p3 0ffh scon 00h ip (xxx00000) sbuf (xxxxxxxx) ie (0 xx00000) pcon (0 xxx0000) at89s52 xtal2 xtal1 另外，復(fù)位操作還對單片機的個別引腳有影響，例如會把 ale 和/psen 變 成無效狀態(tài)

32、，即使 ale=0，/psen=1.rst 變成低電平后，退出復(fù)位狀態(tài)，cpu 從 初始狀態(tài)開始工作。 89s52 復(fù)位操作有 3 種方式：上電復(fù)位、上電按鈕復(fù)位和系統(tǒng)復(fù)位。上電 復(fù)位電路如圖 2.4 所示。對于 cmos 型單片機因 rst 引腳的內(nèi)部有一個拉低電 阻，故電阻 r 可不接。單片機在上電瞬間，rc 電路充電，rst 引腳端出現(xiàn)正脈 沖，只要 rst 端保持兩個機器周期以上的高電平，就能使單片機有效地復(fù)位。 當(dāng)晶體振蕩頻率為 12mhz 時，rc 的典型值為 c=10uf，r=8.2k 歐姆。簡單復(fù)位 電路中，干擾信號易串入復(fù)位端，可能會引起內(nèi)部某些寄存器錯誤復(fù)位，這時 可在 r

33、st 引腳上接一去耦電容。 通常因為系統(tǒng)運行等的需要，常常需要人工按鈕復(fù)位，復(fù)位電路如圖 2.5 所示，其中 r2r1，只需將一個常開按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電復(fù)位電路，按下開關(guān) 一定時間就能使 rst 引腳端為高電平，從而使單片機復(fù)位。 +5v r 圖 3.4 上電復(fù)位電路 +5v c r1 r2 圖 3.5 上電按鈕復(fù)位電路 3.2.2 資源分配資源分配 晶振采用 12mhz。p1 口的 p1.0-p1.3 分別與四個按鍵連接，分別控制鋸齒 波、三角波、正弦波和方波，p1.4-p1.7 與四個發(fā)光二極管相連,按鍵一對應(yīng)發(fā) rst at89s52 rst at89s52 光二極管一，依次類推，發(fā)光二

34、極管四對應(yīng)按鍵四，實現(xiàn)輸出一個波形對應(yīng)亮 一個燈。 p0 口與 dac0832 的 d0-d7 數(shù)據(jù)輸入端相連。 p2 口用來控制 dac0832 的輸入寄存器選擇信號/cs 和數(shù)據(jù)傳送信號 /xfer。 3.33.3 各部分電路原理各部分電路原理 3.3.1 dac0832 芯片原理芯片原理 管腳功能介紹（如圖 3.6 所示） 圖 3.6 dac0832 管腳圖 di7di0：8 位的數(shù)據(jù)輸入端，di7 為最高位。 ile：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效。 /cs：選片信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器） ，低電平有效。 /wr1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選選通輸入線，負脈沖有效，由 ile、/cs、/

35、wr1 的 邏輯組合產(chǎn)生/le1，當(dāng)/le1 為高電平時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變化， /le1 的負跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存。 /xfer：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負脈沖有效。 /wr2： dac 寄存器選通輸入線，負脈沖有效，由/wr2、 /xfer 的邏輯組 合產(chǎn)生/le2，當(dāng)/le2 為高電平時，dac 寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化， /le2 的負跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入 dac 寄存器并開始 d/a 轉(zhuǎn)換。 iout1：模擬電流輸出端 1，當(dāng) dac 寄存器中數(shù)據(jù)全為 1 時，輸出電流最大， 當(dāng) dac 寄存器中數(shù)據(jù)全為 0 時，輸出電流為 0。 iout2：模

36、擬電流輸出端 2，iout2 與 iout1 的和為一個常數(shù)，即 iout1iout2常數(shù)。 rfb：反饋電阻引出端，dac0832 內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 rfb 端可以 直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個反饋電阻接在運算放大 器的輸出端和輸入端之間。 當(dāng) wr2 和 xfer 同時有效時，8 位 dac 寄存器端為高電平“1” ，此時 dac 寄存器的輸出端 q 跟隨輸入端 d 也就是輸入寄存器 q 端的電平變化；反 之，當(dāng)端為低電平“0”時，第一級 8 位輸入寄存器 q 端的狀態(tài)則鎖存到第二 級 8 位 dac 寄存器中，以便第三級 8 位 dac 轉(zhuǎn)換器進行 d/a 轉(zhuǎn)

37、換。 一般情況下為了簡化接口電路，可以把 wr2 和 xfer 直接接地，使第二 級 8 位 dac 寄存器的輸入端到輸出端直通，只有第一級 8 位輸入寄存器置成 可選通、可鎖存的單緩沖輸入方式。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把 兩個寄存器都分別接成受控方式。 制作低頻信號發(fā)生器有許多方案：主要有單緩沖方式，雙緩沖方式和直通 方式。 單緩沖方式具有適用于只有一路模擬信號輸出或幾路模擬信號非同步輸出 的情形的優(yōu)點，但是電路線路連接比較簡單。而雙緩沖方式適用于在需要同時 輸出幾路模擬信號的場合， 每一路模擬量輸出需一片 dac0832 芯片，構(gòu)成 多個 dac0832 同步輸出電路，程序簡單

38、化，但是電路線路連接比較復(fù)雜。根 據(jù)以上分析，我選擇了單緩沖方式使用方便，程序簡單，易操作。 這里我采用 dac0832 與單片機 89s52 的典型的單緩沖方式接口電路。 ile 接高電平，/wr1 和/wr2 相連后接 89s52 的/wr，/cs 和/xfer 相連 后接 89s52 的地址高位，這樣就同時片選了 dac0832 的數(shù)據(jù)鎖存器和 dac 寄存器，89s52 對 dac0832 執(zhí)行一次寫操作就把一個數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)鎖存器的 同時也直接寫入到了 dac 寄存器，模擬量輸出隨之變化。 dac0832 的輸出是電流，使用運算放大器可以將其電流輸出線性地轉(zhuǎn)換 成電壓輸出。根據(jù)運算放大

39、器和 dac0832 的連接方法，運算放大器的輸出可 以分為單極性和雙極性兩種。這里我采用雙極性方式（如圖 3.7 所示） 。 圖 3.7 dac0832 雙極性電壓輸出電路 3.3.2 ne4558 工作原理工作原理 圖 3.8 ne4558 引腳圖 圖 3.9 ne4558 運放引腳圖 4558 是一片雙運放，帶內(nèi)部補償電路。極好的通道分離特性允許在單運放 應(yīng)用中使用雙運放器件，從而提供了最高的封裝密度。他的內(nèi)部包含兩組形式 完全相同的運算放大器，除電源共用外，兩組運放相互獨立。每一組運算放大 器可用圖 2.9 所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中“+” 、 “-”為兩個信 號輸入端

40、， “v+” 、 “v-”為正、負電源端， “out”為輸出端。兩個信號輸入端 中， “-”為反相輸入端，表示運放輸出端 out 的信號與該輸入端的為相反； “+”為同相輸入端，表示運放輸出端 out 的信號與輸入端的相位相同。 aout：放大信號輸出(1)。 ain-：反相信號輸入(1)。 ain+：同相信號輸入(1)。 gnd：接地。 bin+：同相信號輸入(2)。 bin-：反相信號輸入(2)。 bout2：放大信號輸出(2)。 vcc：電源。 4558 特性有很多，2mhz 單位增益帶寬保證，ne4558 的電源電壓為 18v，具備短路保護功能，無需頻率補償，無閂鎖效應(yīng)，寬廣的共模和差

41、動電 壓范圍，低功耗。因此被廣泛運用在各種電路中。 3.3.3 鍵盤電路原理鍵盤電路原理 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中為了控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，應(yīng) 用系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有按鍵或鍵盤，實現(xiàn)簡單的人機會話。鍵盤是一組按鍵的組合，鍵 通常是一種常開型按鈕開關(guān)，平時鍵的兩個出點處于斷開狀態(tài)，按下鍵時他們 才閉合。從鍵盤的結(jié)構(gòu)來分類，鍵盤可以分為獨立式和矩陣式兩類，每一類按 其識別方法又都可以分為編碼和未編碼鍵盤兩種。鍵盤上閉合鍵的識別由專門 的硬件譯碼器實現(xiàn)并產(chǎn)生編號或鍵值的稱為編碼鍵盤，由軟件識別的稱未編碼 鍵盤。在由單片機組成的測控系統(tǒng)及智能化儀器中，用得較多的是未編碼鍵盤， 我這里也使用未編碼鍵盤

42、。 未編碼鍵盤又分為獨立式鍵盤跟矩陣式鍵盤。 獨立式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)的工作原理及接口在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常常需要簡 單的幾個鍵完成數(shù)據(jù)、命令的輸入，此時可采用獨立式鍵盤的結(jié)構(gòu)。其接口如 圖 2.10 所示。此接口電路的工作原理很簡單，無鍵按下時，各輸入線為高電平； 有鍵按下時，相應(yīng)的輸入線為低電平，cpu 查詢此輸入口的狀態(tài)就可知是哪個 鍵閉合。采用一鍵一線的方法，當(dāng)按鍵的數(shù)目增加時，將增加輸入口的數(shù)量， 為了減少占用輸入線數(shù)，可采用矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤。 +5v 圖 3.10 獨立式未編碼鍵盤 矩陣式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)的工作原理：如圖 2.11 所示是 4*4 的鍵盤接口，它 是矩陣式的結(jié)構(gòu)。圖中鍵盤的

43、行線（x0x3）與列線（y0y3）的交叉處通過 一個按鍵來聯(lián)通，行線通過電阻接+5v，當(dāng)鍵盤上沒有鍵閉合時所有的行線和 列線都斷開，則行線都呈高電平。當(dāng)鍵盤上某一個鍵閉合時，則該鍵所對應(yīng)的 行線和列線被短路。例如：6 號鍵被按下閉合時，行線 x1 和列線 y2 被短路， 此時 x1 的電平由 y2 的電位所決定。如果把行線接到單片機的輸入口，列線 接到單片機的輸出口，則在單片機的控制下，先使列線 y0 為低電平，其余三 根列線 y1、y2、y3 都為高電平，讀行線狀態(tài)。如果 x0、x1、x2、x3、都 為高電平，則 y0 這一列上沒有鍵合。如果讀出的行線狀態(tài)不全為高電平，則 為低電平的行線和

44、y0 相交的鍵處于閉合狀態(tài)。如果 y0 這一列上沒有鍵合， 接著使列線 y1 為低電平，其余列線為高電平，用同樣方法檢查 y1 這一列上 有無鍵閉合。依此類推，最后使列線 y3 為低電平，其余的列線為高電平，檢 查 y3 這一列上是否有鍵閉合。這種逐行逐列地檢查鍵盤狀態(tài)的過程稱為對鍵 盤的一次掃描。cpu 對鍵盤掃描可以采取程序控制的隨機方式，cpu 空閑時掃 描鍵盤；也可以采取定時控制方式，每隔一定時間，cpu 對鍵盤掃描一次， cpu 可隨時響應(yīng)鍵盤輸入請求；還可以采用中斷方式，當(dāng)鍵盤上有鍵閉合時， 向 cpu 請求中斷，cpu 響應(yīng)鍵盤輸入中斷，對鍵盤掃描，以識別哪一個鍵處 于閉合狀態(tài)，

45、并對鍵輸入信息作出相應(yīng)處理。cpu 對鍵盤上閉合鍵的鍵號確定， 可以根據(jù)行線和列線的狀態(tài)計算求得，也可以根據(jù)行線和列線狀態(tài)查表求得。 12 13 14 15 x3 8 9 10 11 x2 +5v 4 5 6 7 x1 0 1 2 3 x0 y0 y1 y2 y3 圖 3.11 4*4 矩陣式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)我設(shè)計的電路特點，只需要用到 4 個按鈕來選擇波形，實現(xiàn)的功能也 比較簡單，所以我采用獨立式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)。鍵盤原理圖如圖 3.12 所示。 圖 3.12 鍵盤原理圖 3.3.4 led 顯示電路原理顯示電路原理 在這里使用的是發(fā)光二極管，發(fā)光二極管通常用砷化鎵、磷化鎵等所制成 的。

46、當(dāng)這種管子通以電流時將發(fā)出光來，這是由于電子與空穴直接復(fù)合而放出 的能量的結(jié)果。當(dāng) pn 結(jié)處加以一個適當(dāng)?shù)恼妷簳r，此管即導(dǎo)通，也就會發(fā) 光。這樣我們就能知道我們所需要了解的信息，在此設(shè)計中發(fā)光二極管通過軟 件的控制顯示波形種類。led 電路圖如圖 3.13 所示。 圖 3.13 led 電路圖 4 個 led 的負極分別接 p1.4p1.7，當(dāng) p1 口高 4 位任意一個為低電平時， 其對應(yīng)的 led 就會導(dǎo)通，從而發(fā)光，通過程序的控制可以設(shè)計波形類型的顯示。 第四章第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件設(shè)計上，根據(jù)功能分了幾個模塊編程。模塊主要有：主程序模塊、鋸 齒波模塊、三角波模塊、正

47、弦波模塊、方波模塊、延時子程序模塊等。 顯示波 形模塊是利用 dac0832 的 8 位特點，把波形的數(shù)據(jù)以 8 位數(shù)據(jù)的形勢送進 cpu 中，只要一按鍵就能顯示波形。 4.14.1 主程序流程圖主程序流程圖 如圖 4.1 所示 n y n y n y n y 圖 4.1 主程序流程圖 軟件設(shè)計過程中主要實現(xiàn)利用按鍵來控制不同波形的輸出，當(dāng)按鍵 1 按下 時，函數(shù)發(fā)生器就輸出鋸齒波；當(dāng)按鍵 2 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出三角波； 當(dāng)按鍵 3 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出正弦波；當(dāng)按鍵 4 按下時，函數(shù)發(fā)生器就 輸出方波。通過按鍵可以以任意循環(huán)方式輸出不同波形。 開始 key1 按下？ key2 按下

48、？ key3 按下？ key4 按下？ 輸出鋸齒波 輸出三角波 輸出正弦波 輸出方波 4.24.2 子程序流程圖子程序流程圖 鋸齒波流程圖如圖 4.2 所示。 n y 圖 4.2 鋸齒波流程圖 鋸齒波產(chǎn)生將 00h 送入寄存器 a 中，dac0832 輸出 a 中的內(nèi)容，當(dāng) a 中的內(nèi)容等于 ffh 返回開始，當(dāng) a 中的內(nèi)容不為 ffh 時，a 中的內(nèi)容累加， 從而輸出波形。 鋸齒波產(chǎn)生子程序如下： santoo: mov a ,#00h mov dptr,#7fffh lloop： movx dptr,a inc a ； cjne a,ffh,lloop ret 開始 a=00h a 送到

49、 0832 輸出 a=a+1 a=ffh? 三角波流程圖如圖 4.3 所示 y n n y 圖 4.3 三角波流程圖 三角波產(chǎn)生通過 a 中數(shù)值的加一遞升，當(dāng) a 中的內(nèi)容加到為 0 時， a 中 的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。 三角波產(chǎn)生子程序如下： trian ：mov a ,#00h mov dptr,#7fffh up: movx dptr,a inc a jnz up down: dec a movx dptr,a jnz down ret 開始 a=00h a 送到 0832 輸出 a=a+1 a=00h? a=00h? a 送到 0832 輸出 a=a-1 正弦波程序流程圖

50、如圖 4.4 所示 n y 圖 4.4 正弦波程序流程圖 正弦波波形設(shè)計通過查表指令得出。其產(chǎn)生子程序如下： sine: mov dptr1,#sintab mov dptr,#7fffh loop: clr a movc a,a+dptr1 cjne a,#129,loop1 ret loop1: movx dptr,a inc dptr1 ajmp loop sintab:db 128,132,137,141,146,150,154,159,163,167 db 171,176,180,184,188,191,195,199,203,206 db 210,213,216,219,222,2

51、25,228,231,233,236 db 238,240,242,244,246,247,249,250,251,252 db 253,254,254,255,255,255,255,255,254,254 db 253,252,251,250,249,247,246,244,242,240 開始 a=00h a=正弦函數(shù)表數(shù)據(jù) a 送到 0832 輸出 dptr1=dptr1+1 a=129? db 238,236,233,231,228,225,222,219,216,213 db 210,206,203,198,195,192,188,184,180,176 db 172,167,16

52、3,159,155,150,146,141,137,133 db 128,124,119,115,111,106,102,97,93,89,85 db 81,77,73,69,65,61,57,54,50,47,43,40,37 db 34,31,28,25,23,20,18,16,14,12,10,9,7 db 6,5,4,3,2,2,1,1,1,1,1,2,2,3,4,5,6 db 7,9,10,12,14,16,18,20,23,25,28,30,33,36 db 40,43,46,50,53,57,60,64,68,72,76,80,84 db 88,93,97,101,106,110

53、,114,119,123,128,129 方波程序流程圖如圖 4.5 所示 圖 4.5 方波程序流程圖 方波產(chǎn)生是當(dāng) a 中的內(nèi)容為 0 時，輸出對應(yīng)模擬量，然后延時，當(dāng) a 中的內(nèi)容為 0ffh 時，同樣輸出對應(yīng)模擬量，再延時，從而得到方波。 方波產(chǎn)生子程序如下： squn：mov dptr,#7fffh mov a ,#0ffh 開始 a=00h a 送到 0832 輸出 延遲 a=ffh a 送到 0832 輸出 延遲 movx dptr,a lcall delay mov a ,#00h movx dptr,a lcall delay ret 延時子程序如下： delay: mov r

54、7,#10h dly0: mov r6,#0edh nop dly1: djnz r6,dly1 djnz r7,dly0 ret 方波的上限和下限的延時時間為：7ms s=1+(1+1+2237+2)16+1=7648us 第五章第五章 測試結(jié)果測試結(jié)果 在確定編程思路以后將各部分的程序及各子程序編好，使用 keil 進行編譯， 根據(jù)提示的錯誤對程序進行修改。除了語法差錯和邏輯差錯外，當(dāng)確認程序沒 問題時，通過直接加載到 protues 軟件電路中進行仿真。 當(dāng)按鍵 1 撥下時，波形為鋸齒波，同時指示燈 1 發(fā)光。仿真圖如圖 5.1 所示。 圖 5.1 鋸齒波仿真圖 當(dāng)按鍵 2 撥下時，波形

55、為三角波，同時指示燈 2 發(fā)光。仿真圖如圖 5.2 所示。 圖 5.2 三角波仿真圖 當(dāng)按鍵 3 撥下時，波形為正弦波，同時指示燈 3 發(fā)光。仿真圖如圖 5.3 所示。 圖 5.3 正弦波仿真圖 當(dāng)按鍵 4 撥下時，波行為方波，同時指示燈 4 發(fā)光。仿真圖如圖 5.4 所示。 圖 5.4 方波仿真圖 在對系統(tǒng)進行波形仿真時可以在虛擬示波器上觀察到鋸齒波、三角波、正 弦波和方波的波形。其中鋸齒波、三角波以及正弦波的輸出誤差較大，方波波 形較為理想。這一方面與電路設(shè)置的參數(shù)有關(guān)，另一方面也與使用的仿真軟件 有關(guān)。對于上述問題的解決辦法是：改變仿真電路的參數(shù)或著換用版本較高的 仿真軟件。當(dāng)然一般產(chǎn)生

56、這種情況的原因多由于電路的參數(shù)設(shè)計不合理所制。 當(dāng)仿真時，由于存在一定的系統(tǒng)誤差，波形效果不是很好。 第六章第六章 結(jié)論結(jié)論 基于單片機的智能信號發(fā)生器設(shè)計，該課題的設(shè)計目的是充分運用大學(xué)期 間所學(xué)的專業(yè)知識，考察現(xiàn)在正在使用的信號發(fā)生器的基本功能，完成一個基 本的實際系統(tǒng)的設(shè)計全過程。關(guān)鍵是這個實際系統(tǒng)設(shè)計的過程，在整個過程中 我可以充分發(fā)揮單片機知識。特別是這個信號發(fā)生器的設(shè)計中涉及到一個典型 的控制過程。通過單片機控制一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器 dac0832 產(chǎn)生所需要的電流， 然后使用運算放大器 ne4558 可以將其電流輸出線性地轉(zhuǎn)換成電壓輸出，通過 程序的控制，可以產(chǎn)生一系列有規(guī)律的波形。這

57、樣一個信號發(fā)生裝置在控制領(lǐng) 域有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。 此設(shè)計方案硬件較為簡單，主要是由單片機跟 dac08322 個芯片構(gòu)成， 連線也較簡便。鍵盤電路用的獨立未編碼結(jié)構(gòu)，一個鍵控制一個波形。顯示電 路主要是由發(fā)光二極管構(gòu)成，利用發(fā)光二極管的導(dǎo)通即發(fā)光的特性來顯示是哪 個波形的輸出，簡單易懂。軟件程序方面較為復(fù)雜一點，此方案主要是靠程序 的控制，主要由 4 個波形產(chǎn)生的子程序加上有承上啟下作用的主程序構(gòu)成，程 序思路還是比較清晰。其中正弦波的程序較為繁瑣，因為是通過查表指令產(chǎn)生 的，所以要列出個含有較多字符的表格。 當(dāng)然還是存在不足的地方，比如不能實現(xiàn)頻率與幅度的可調(diào)，顯示電路跟鍵 盤電路有待進

58、一步改進。 致謝致謝 經(jīng)過近兩個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科 生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo) 師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象 的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師。王老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計 的每個階段，從外出實習(xí)到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后 期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計較為復(fù) 雜煩瑣，但是王老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩王老師的專業(yè)水 平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響 我今后的學(xué)習(xí)和工作。

59、 還要感謝大學(xué)所有的老師，為我們打下電子專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感 謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完 成。 最后，我衷心地祝福所有給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，希望他們在以后的日 子里工作順利！學(xué)習(xí)進步！再創(chuàng)輝煌！ 參考文獻參考文獻 1 楊立.微型計算機原理與接口技術(shù)（第二版）m.北京：中國鐵道出版社，2006.6 2 林小茶.c 語言程序設(shè)計m.北京：中國鐵道出版社，2007.6 3 李群芳.單片微型計算機與接口技術(shù)(第二版)m.北京：電子工業(yè)出版社，2005 4 蔣立培.單片微機系統(tǒng)使用教程m.北京：機械工業(yè)出版社，2004 5 凌玉華.單片機原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)

60、計m.長沙：中南大學(xué)出版社，2006 6王瓊.單片機原理及應(yīng)用實踐教程m.合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2005 7 李勛，劉源.單片機實用教程m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000 8 李珍付，植桐.單片機原理與應(yīng)用技術(shù)m.北京：清華大學(xué)出版社，2003 9 李朝清.單片機原理及接口技術(shù)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999 10赫建國，鄭燕，薛延俠.單片機在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用m.北京：清華大學(xué)出版社, 2006.5 11 王振紅，張常年.綜合電子技術(shù)與實踐m.北京：清華大學(xué)出版社,2005.2 12analog devices inc. cmos 125 mhz complete d