基于AD9834的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)講解

1、蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于AD9834的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì) 目錄 前言2 第1章緒論3 第1.1節(jié)研究的背景和意義3 第1. 2節(jié) 波形發(fā)生器的發(fā)展?fàn)顩r3 第2章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)5 第2.1節(jié)單片機(jī)主控模塊5 第2. 2節(jié)液晶模塊9 第2. 3節(jié)DDS模塊11 第3章 硬件電路的設(shè)計(jì)14 第3. 1節(jié)單片機(jī)主控電路及液晶顯示電路14 第3. 2節(jié)AD9834電路設(shè)計(jì)14 第3. 3節(jié)按鍵電路15 第3. 4節(jié)增益可控電路15 第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)17 第4.1節(jié)Keil軟件的介紹17 第4. 2節(jié)系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計(jì)17 第4. 3節(jié) 程序設(shè)計(jì)原理18 第4. 4節(jié)信號(hào)產(chǎn)生的程序19 第5章系

2、統(tǒng)調(diào)試20 第5.1節(jié)硬件調(diào)試20 第5. 2節(jié)軟件調(diào)試20 第5. 3節(jié)調(diào)試結(jié)果20 結(jié)論24 參考文獻(xiàn)25 致謝26 附錄27 附錄1：實(shí)物照片說(shuō)明27 附錄2：系統(tǒng)原理圖27 附錄3：部分源程序28 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于AD9834的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì) 【摘要】：本設(shè)計(jì)核心問(wèn)題是設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器，使之輸出不同頻率的正弦波、三角波 和方波，并通過(guò)按鍵切換輸出的波形，也可以改變頻率和輸出的幅度。本方案選擇了 AD9834作為核心芯片，并與單片機(jī)STC89C52結(jié)合，設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)易的高精度頻率信號(hào)發(fā) 生器，具有體積小功耗低等優(yōu)點(diǎn)。AD9834是ADI公司生產(chǎn)的一款釆用DDS技術(shù)、低功

3、 耗、可編程波形發(fā)生器。本文介紹了用AD9834設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器的基本框架，詳細(xì)闡述了 該芯片的基本性能和使用方法，分析了它與單片機(jī)結(jié)合產(chǎn)生波形的具體措施。并且對(duì)DDS 這一技術(shù)做了比較詳細(xì)的分析，也展望它的發(fā)展前景。 此外，本文還介紹了單片機(jī)STC89C52,它是一種低功耗、高性能CM0S8位微控制 器，一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器，并且也詳細(xì)地闡述了單片機(jī)的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)、各個(gè)引腳的說(shuō)明以及此芯片的特點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】：STC89C52；AD9834； DDS Abstract : This design is a core problem design signal generato

4、r, the output of different frequency sine wave, triangular wave and square wave, and through the key switch output waveform, also can change the frequency and amplitude of the output. This scheme selection AD9834 as the core chip, and single chip microcomputer and STC89C52 combination, design one si

5、mple high precision frequency signal generator, has small power consumption advantages AD9834 ADI company is the production of one using DDS technology low power consumption, prograimnable waveform generator. This paper introduces the design of signal generator with AD9834 the basic framework, elabo

6、rated on the chip of the basic performance and usage, it analyses the single chip microcomputer and combined with the concrete measures of produce waveform And the DDS this technology made comparatively detailed analysis, and prospects the development prospect In addition, this paper also introduces

7、 the STC89C52 MCU, it is a kind of low power consumption, high performance CMOS8 a micro controller, a zone 8 k bytes scintillation programmable read only memoiy can be erased And also in detail the internal stmctiire of the single chip microcomputer, each pin and the description of the characterist

8、ics of the chip. Keywords: STC89C52； AD9834； DDS 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 前言 單片機(jī)是一種集成在電路芯片，它是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)，把具有數(shù)據(jù)處理能 力的中央處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、多種I/O接口和中斷系統(tǒng)、 定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括驅(qū)動(dòng)顯示電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制電路、A/D 轉(zhuǎn)換等電路）集成到一塊硅片上，從而構(gòu)成一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 波形發(fā)生器是一種數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生器，在調(diào)試硬件時(shí)常常需要加入一些信號(hào)，以觀察電 路工作是否正常。而一般的信號(hào)發(fā)生器，不但笨重，而且只發(fā)生一些簡(jiǎn)單的波形，不能

9、滿 足需要。例如用戶要調(diào)試串口通信程序時(shí)，必須先在計(jì)算機(jī)上寫(xiě)好一段程序，之后再用數(shù) 據(jù)線連接計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)板，如果不能正常使用，不知道是數(shù)據(jù)線還是程序出現(xiàn)問(wèn)題。用 E2000/L的波形發(fā)生器功能，可以定義串口數(shù)據(jù)。通過(guò)邏輯探勾輸出，調(diào)試起來(lái)簡(jiǎn)單快捷。 直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)是繼1971年問(wèn)世以來(lái)1】，由于它低成本、低功耗、高 分辨率、頻率切換時(shí)間短、相位連續(xù)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小等諸多優(yōu)點(diǎn)，在電信和電子儀器 領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。AD9834是ADI公司生產(chǎn)的一款采用DDS技術(shù)、低功耗、 可編程波形發(fā)生器，器件采用MSOP封裝，非常小巧，外圍電路簡(jiǎn)單，通過(guò)SPI接口和單 片機(jī)相連，編程

10、可生成方波、三角波、正弦波，輸出頻率和相位都可通過(guò)軟件編程，易于 調(diào)節(jié)。 本設(shè)計(jì)主要是基于AD9834的一款簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器2,由STC89C52單片機(jī)通過(guò)3個(gè) SPI接口控制DDS芯片AD9834產(chǎn)生各種頻率的正弦波、三角波、方波，經(jīng)放大整形電路 后輸出，并通過(guò)獨(dú)立的按鍵切換輸出的波形，也可改變頻率和輸出幅度。 該系統(tǒng)以簡(jiǎn)易為出發(fā)點(diǎn)，用熟悉的單片機(jī)STC89C52作為主控芯片，選用低功耗芯片 AD9834為信號(hào)產(chǎn)生芯片。且使用DDS器件，具有體積很小，電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng) 可以做得很小，其至可以作為手持設(shè)備使用，這就正好滿足了當(dāng)前技術(shù)的需要。這也是這 次設(shè)計(jì)的兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。 蘇州大學(xué)木科生畢

11、業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第1章緒論 第11節(jié)研究的背景和意義 波形發(fā)生器亦稱函數(shù)發(fā)生器，作為實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的信號(hào)源，是當(dāng)代各種電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè) 計(jì)應(yīng)用中必不或缺的儀器設(shè)備之一。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的波形發(fā)生器大多數(shù)是純硬件的搭 接而成，且波形的種類有限的，多為方波、正弦波、鋸齒波、三角波等波形。 信號(hào)發(fā)生器作為一種常見(jiàn)的應(yīng)用電子儀器設(shè)備，傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器可以完全由硬件電 路搭接而成，如釆用555振蕩電路發(fā)生方波、正弦波和三角波的電路便是可取的路經(jīng)之一, 不用依靠單片機(jī)。但是這種電路存在波形質(zhì)量差，難以控制，可調(diào)節(jié)的范圍小，電路過(guò)于 復(fù)雜和體積大等缺點(diǎn)。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，如工業(yè)過(guò)程控制，地震模擬機(jī)械振動(dòng)，

12、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域常常需要用低頻信號(hào)源。但是由硬件電路構(gòu)成的低頻信號(hào)其性能難以令人 滿意，而且由于低頻信號(hào)源所需的RC很大，電阻大，電容大在制作上有困難，參數(shù)的精 度也難以保證；體積大、漏電和損耗大更是致命的弱點(diǎn)。一旦工作需求功能有增加，則電 路復(fù)雜程度會(huì)大大增加。 現(xiàn)代電子領(lǐng)域中，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，這必將導(dǎo)致傳統(tǒng)控制于檢測(cè)技 術(shù)的日益更新。單片機(jī)構(gòu)成的儀器具有高可靠性、高性價(jià)比，在智能儀表系統(tǒng)和辦公自動(dòng) 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(jī)、微波爐到音響和汽車，處處 可見(jiàn)其應(yīng)用。因此，單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用水平己逐步成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志 之一。 一塊單片機(jī)芯

13、片就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，由于單片機(jī)這種特殊的結(jié)構(gòu)形式，在某些應(yīng)用領(lǐng)域 中，它承擔(dān)了大中型計(jì)算機(jī)和通用微型計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的一些工作，使其具有很多顯著的 優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，因此在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了迅猛的發(fā)展。 第1.2節(jié)波形發(fā)生器的發(fā)展?fàn)顩r 波形發(fā)生器是能夠產(chǎn)生大量的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和用戶定義信號(hào)的，并可以保證高穩(wěn)定性、高 精度、易操作性和可重復(fù)性的電子儀器。波形發(fā)生器具有頻率穩(wěn)定性和連續(xù)的相位變換等 優(yōu)點(diǎn)，它不僅可以模擬各種復(fù)雜的信號(hào)，還可對(duì)波形、頻率、相移、幅值進(jìn)行動(dòng)態(tài)、及時(shí) 的控制，它還可以與其它儀器通訊組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，因此它被廣泛用在震動(dòng)激勵(lì)、自動(dòng) 控制系統(tǒng)、通訊和儀器儀表等領(lǐng)域。 在70年代以前，信號(hào)發(fā)生

14、器主要有兩類：脈沖波和正弦波，而波形發(fā)生器介于兩類 之間，能夠提供正弦波、方波、三角波等兒種常用標(biāo)準(zhǔn)波形，如果產(chǎn)生其它波形時(shí)，則需 要釆用較復(fù)雜的電路和機(jī)電結(jié)合的方法。這個(gè)時(shí)期的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，而 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 且模擬器件構(gòu)成的電路存在著價(jià)格貴、功耗大、尺寸大等缺點(diǎn)，并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信 號(hào)波形，則電路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。同時(shí)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)較為突出的問(wèn)題上，一是通過(guò)電位 器的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出頻率的調(diào)節(jié)，因此很難將頻率調(diào)到某一個(gè)固定值；二是脈沖的占空比 不可調(diào)節(jié)。 在70年代以后，微處理器的出現(xiàn)，可以通過(guò)用處理器、D/A和AQ,硬件和軟件使 波形發(fā)生器的功能變大，從而

15、產(chǎn)生更加復(fù)雜的波形。這個(gè)時(shí)期的波形發(fā)生器大多數(shù)以軟件 為主，它的實(shí)質(zhì)就是釆用微處理器對(duì)DAC的程序控制，就能夠得到各種簡(jiǎn)單的波形。 90年代末，出現(xiàn)幾種真正高價(jià)格、高性能的波形發(fā)生器、但是HP公司推出了型號(hào)為 HP770S的信號(hào)模擬裝置系統(tǒng)，它是由HP1776A波形發(fā)生軟件和HP8770A任意波形數(shù)字 化組成。實(shí)際上HP8770A也僅可以產(chǎn)生8種波形，而且價(jià)格十分昂貴。不久以后，LeCioy 公司生產(chǎn)的型號(hào)為9100的任意波形發(fā)生器，Analogic公司推出了型號(hào)為Data-2020的多 波形合成器等。 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)了很多種工作頻率可以超過(guò) GHz的DDS芯

16、片，同時(shí)也推動(dòng)了函數(shù)波形發(fā)生器的發(fā)展，在2003年，Agilent的產(chǎn)品 33220A就能夠產(chǎn)生17種波形，最高頻率可達(dá)到20M,在2005年，產(chǎn)品N6030A己經(jīng) 能夠產(chǎn)生高達(dá)500MHz的頻率，釆樣的頻率可以達(dá)到1.25GHz。 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第2章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，主要完成對(duì)鍵盤的響應(yīng)、 液晶的顯示、AD9834頻率和波形的設(shè)定等功能的控制，起到總控和協(xié)調(diào)各模塊之間工作 的作用。 圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，本設(shè)計(jì)可分為以下模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)主控模塊、鍵盤模塊、DDS 模塊、液晶模塊、增益可控模塊。下

17、面對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案逐一進(jìn)行論證分析。 第21節(jié)單片機(jī)主控模塊 STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM-Flash Piogiammable and Erasable Read Only Memoiy )的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器， 俗稱單片機(jī)。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52有40個(gè)引腳，4個(gè)8位并行I/O 口，1個(gè)全雙工異步串行口，同時(shí)內(nèi)含5 個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。STC89C52的存儲(chǔ)器系統(tǒng)由4

18、K的程序存 儲(chǔ)器(掩膜ROM),和128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)組成。 它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-2所示： 圖2-2單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 第5頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash, 512字節(jié)RAM, 32位O 口線，看 門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM, MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6 向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外STC89052可以降到OHz靜態(tài)邏輯操作，它支 持2種軟件也可以選擇節(jié)電模式。在空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、串口、定 時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷繼續(xù)工作。 2. 1. 1. STC89C52單片機(jī)

19、主要特性 1、一個(gè)8位的微處理器(CPU)o 2、片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM(4KB),用以存放一些原始數(shù)據(jù)、程序和表格。但也有一些 單片機(jī)內(nèi)部不帶ROM/EPROM,如8031, 8032, 80C31等。 3、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM(128B),用以存放可以讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、 最終結(jié)果以及顯示的數(shù)據(jù)等，SST89系列單片機(jī)最多提供1K的RAM。目前單片機(jī)的發(fā) 展趨勢(shì)是將RAM和ROM都集成在單片機(jī)里面，這樣既方便了用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)乂提高了系 統(tǒng)的抗干擾性。SST公司推出的89系列單片機(jī)分別集成了 16K、32K、64KFlash存儲(chǔ)器, 可供用戶根據(jù)需要選用。 4、兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，每

20、個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部 事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。 為方便設(shè)計(jì)串行通信，目前的52系列單片機(jī)都會(huì)提供3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 5、四個(gè)8位并行I/O接口 P0P3,每個(gè)接口既可以用作輸入，也可以用作輸出。 6、一個(gè)全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I/O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或 單機(jī)與微機(jī)之間的串行通信。 7、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高允許振蕩頻 率為12MHzo SST89V58RD最高允許振蕩頻率達(dá)40MH乙因而大大的提高了指令的執(zhí)行 速度。 8、五個(gè)中斷源的中斷控制

21、系統(tǒng)?，F(xiàn)在新推出的單片機(jī)都不只5個(gè)中斷源，例如 SST89E58RD就有9個(gè)中斷源。 2. 1. 2. STC89C52的引腳圖如圖23所示： 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I12txTALI KTAL2 12 : .:丄 RST ALE PQOjWDO PO.1JWD1 PO.2XAD2 A3.3XAD3 PO.4X6D4 PO.5XAD5 PO.5WD6 PO.7XAD7 P2.0fA8 P2伕9 P2.2fA10 P2.3fA11 P2 4fAi2 P2.5fA13 P2.BfA14 P2.7IA15 P1.0 P3.0/RXD P1.1 P3.1/TXD P1.2 P32/WW P1

22、.3 P334VT1 P1 4 P3.4/T0 pi .5 P3.STT1 P1.6 P3J 也經(jīng)常要對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。89C52單片機(jī)內(nèi)集成有兩個(gè)可編程的定時(shí)/計(jì)數(shù)器：TO和 T1,它們既可以工作于定時(shí)模式，也可以工作于外部事件計(jì)數(shù)模式，此外，T1還可以作 為串行口的波特率發(fā)生器。 第22節(jié)液晶模塊 液晶顯示器(LCD)英文全稱為L(zhǎng)iquid Ciystal Display,它一種是采用了液晶控制透光度 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器。和CRT顯示器相比，LCD的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。由于通過(guò)控制 是否透光來(lái)控制亮和暗，當(dāng)色彩不變時(shí)，液晶也保持不變，這樣就無(wú)須考慮刷新率的問(wèn)題。 顯示接口用來(lái)顯示系統(tǒng)的狀

23、態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)顯示部分用的是LCD 液晶模塊，采用一個(gè)16X1的字符型液晶顯示模塊。 LCD 1602液晶模塊釆用HD44780控制器，HD44780具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的指令集， 可以實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)，閃爍等功能，LM016L與單片機(jī)MCU通訊可采用8位或4位并行傳 輸兩種方式，HD44780控制器由兩個(gè)8位寄存器，指令寄存器(IR)和數(shù)據(jù)寄存器(DR) 忙標(biāo)志(BF),顯示數(shù)RAM (DDRAM),字符發(fā)生器ROM (CGOROM)字符發(fā)生器RAM (CGRAM),地址計(jì)數(shù)器RAM(AC)。IR用于寄存指令碼，只能寫(xiě)入不能讀出，DR用于 寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動(dòng)寫(xiě)入DDRA

24、M和CGRAM,或者暫存從DDRAM和CGRAM 讀出的數(shù)據(jù),BF為1時(shí)，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù),DDTAM 用來(lái)存儲(chǔ)顯示的字符，能存儲(chǔ)80個(gè)字符碼，CGROM由8位字符碼生成5*7點(diǎn)陣字符160 中和5*10點(diǎn)陣字符32種. LCD 1602液晶模塊的引腳圖如圖2-4所示： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） LM016L 圖2-4 LCD1602引腳圖 LCD 1602引腳介紹： VSS （1腳）：一般接地。 VDD （2腳）：接電源。 VEEC3腳）：液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高（對(duì) 比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10

25、K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 RS （4腳）：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄 存器。 RW （5腳）：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平（1）時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平（0）時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 E （6腳）：E（或EN）端為使能（enable）端，下降沿使能。 DB0 （7腳）：低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線0位（最低位） DB1 （8腳）：低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線1位 DB2 DB3 （9腳）：低4位三態(tài)、 （10 腳）: 低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線2位 雙向數(shù)據(jù)總線3位 DB4 DB5 DB6 （II W）： （12 腳）: （13 腳）: DB7 （14 腳）: 高4位三態(tài)、 高

26、4位三態(tài)、 高4位三態(tài)、 高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線4位 雙向數(shù)據(jù)總線 雙向數(shù)據(jù)總線 雙向數(shù)據(jù)總線 7位（最高位） 寄存器選擇控制如表2-1： 表2-1寄存器選擇控制 RS R/W 操作說(shuō)明 0 0 寫(xiě)入指令寄存器（清除屏等） 0 1 讀busy flag （DB7）以及讀取位地址計(jì)數(shù)器（DB0、DB6）值 1 0 寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等） 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 第10頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第23節(jié)DDS模塊 2. 3. 1. DDS技術(shù)簡(jiǎn)介 直接數(shù)字合成技術(shù)是美國(guó)學(xué)者于1971年提出的，即以全數(shù)字技術(shù)，從相位概念出發(fā) 直接合成所需波形的一中新的頻率合成原理，稱之為

27、直接數(shù)字頻率合成器(Duect Digital Synthesis)o它的基本原理就是利用釆樣原理，通過(guò)查表法產(chǎn)生波形。但是限于當(dāng)時(shí)微電子 技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的限制，DDS并沒(méi)有被足夠的重視，隨著現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路 的高速發(fā)展，使數(shù)字頻率合成技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍，它在頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、相位連續(xù)性、相 對(duì)帶寬、高分辨率、正交輸出以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面，己經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)的頻 率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平。但是由于DDS數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的固有特點(diǎn)，決定了其輸出頻譜 雜散較大。從20世紀(jì)80年代末，通過(guò)深入的研究認(rèn)識(shí)了 DDS雜散的原因及其分布規(guī)律 后，對(duì)DDS相位累加器進(jìn)行了改進(jìn)，ROM數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮

28、，使用了抖動(dòng)注入技術(shù)以及對(duì) DDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。 (2-1) DDS技術(shù)建立在采樣定理的基礎(chǔ)上，它首先對(duì)需要產(chǎn)生的信號(hào)波形進(jìn)行采樣和量化， 然后存入存儲(chǔ)器作為待產(chǎn)生信號(hào)波形的數(shù)據(jù)表。輸出信號(hào)波形時(shí)，電路在一個(gè)高穩(wěn)定時(shí)鐘 控制下從數(shù)據(jù)表中依次讀出信號(hào)波形的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生過(guò)數(shù)字化的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)再通過(guò)DAC 轉(zhuǎn)換成所需的模擬信號(hào)波形。具體原理框圖如圖2-5所示。它的核心是相位累加器，由N 位加法器與N位相位寄存器構(gòu)成，類似一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器。加法器將頻率控制字與累加寄 存器輸出的累加相位數(shù)據(jù)相加，把相加后的結(jié)果送至累加寄存器的數(shù)據(jù)輸入端。這樣，相 位累加器在時(shí)鐘作用下，不斷對(duì)頻率控制字進(jìn)

29、行線性相位累加。由此可以看出，相位累加 器輸出的數(shù)據(jù)就是合成信號(hào)的相位，相位累加器的溢出頻率就是DDS輸出的信號(hào)頻率。 將相位寄存器的輸出與相位控制字相加得到的數(shù)據(jù)作為一個(gè)地址對(duì)正弦查詢表進(jìn)行尋址， 查詢表把輸入的地址相位信息映射成正弦波幅度信號(hào)，通過(guò)D/A變換器把數(shù)字量變成模擬 量，再經(jīng)過(guò)低通濾波器平滑并濾除不需要的取樣分量，以便輸出頻譜純凈的正弦波信號(hào)。 在參考頻率為_(kāi)/s的情況下，DDS系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率/0為： fo=K 粵 輸出信號(hào)的頻率分辨率A/0為： (2-2) *0=辛 第11頁(yè) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 頻率控 A fsU fs 圖2-5 DDS技術(shù)的原理框圖 2. 3

30、. 2. AD9834 的簡(jiǎn)介 AD9834是一款能產(chǎn)生高質(zhì)量正弦波和三角波的低功耗DDS芯片。它內(nèi)部載有比較器 能產(chǎn)生方波用來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。AD9834在3v時(shí)只有20mW的功耗，對(duì)功耗要求高的來(lái)說(shuō) 是一個(gè)較好的選擇。 提供了相位調(diào)制和脈沖調(diào)制的功能。有28位的頻率寄存器；75M11Z的時(shí)鐘頻率，分 辨率為0.28Hz, 1MHz時(shí)為0.004Hzo頻率和相位調(diào)制由存儲(chǔ)寄存器決定，可以通過(guò)軟件 或是通過(guò)FSELECT和PSELECT兩個(gè)管腳操作串行口或修改存儲(chǔ)器。 AD9834用三個(gè)串口寫(xiě)入數(shù)據(jù)。串口的操作時(shí)鐘頻率最高達(dá)到40MHz,并且有DSP和 微控制器標(biāo)準(zhǔn)兼容。其引腳圖2-6如下： F

31、S ADJUST REFOUT COMP AVDD DVDD CAP/2.5V DGND MCLK FSELECT PSELECT AD9834 TOP VIEW (Not to Scale) IOUTB IOUT AGND VIN SIGN BIT OUT FSYNC SCLK SDATA SLEEP RESET 圖2-6 AD9834引腳圖 AD9834各個(gè)引腳定義及功能說(shuō)明： FS ADJUST （1腳）：全面調(diào)控。在此腳與AGND有個(gè)電阻RSET。這決定了整個(gè)DA 轉(zhuǎn)換的電流的幅度。電流和RSET的關(guān)系：IOUTFULLSCALE=18*FSADJUST/KSET FSADJUST=1

32、.15V（額定）,REST=6.8 K Q （典型值） REFOUT （2腳）：輸出參考電壓。芯片內(nèi)己有一個(gè)1.2V的電壓參考值 COMP （3腳）：DA轉(zhuǎn)換偏壓。用來(lái)耦合偏置電壓 AVDD （4腳）：模擬部分正極電源。范圍2.3V5.5V,在AVDD和AGND之間應(yīng)加一 個(gè)O.luF的去耦電容。 DVDD（5腳）：數(shù)字部分正極電源。 第12頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CAP/2.5V （6腳）：數(shù)字電路運(yùn)行在2.5V下。此電源產(chǎn)生于DVDD,用的是板上調(diào)節(jié) 器。這個(gè)調(diào)節(jié)器需要一個(gè)lOOnF的去耦電容，接在此腳和DGND間，如果DVDD=2.7V, 那么此引腳應(yīng)與DVDD短接。 DGN

33、D （7腳）：數(shù)字的接地。 MCLK （8腳）：數(shù)字時(shí)鐘輸入端。DDS輸出地頻率表述為主時(shí)鐘頻率的二進(jìn)制小數(shù)形 式。此輸出地頻率精確度和相位噪聲由這個(gè)時(shí)鐘決定。 FSELECT （9腳）：頻率選擇輸入端。FSELECT控制頻率寄存器，F(xiàn)REQO、FREQ1, 這用在相位累加器。要用的頻率寄存器可以由FSELECT或FSEL位來(lái)選擇。當(dāng)FSEL位選 擇頻率寄存器時(shí)，則FSELECT接于COMS的高或低。 PSELECT （10腳）：相位選擇輸入端，PSELECT控制相位寄存器THASEO/FHASE1, 增加到相位累加器的輸出，要用相位寄存器時(shí)可由FSELECT腳或PSEL位來(lái)選擇，當(dāng)由 FSE

34、L位控制時(shí)，F(xiàn)SELECT腳應(yīng)接在CMOS的高或低。 RESET （11腳）：激活高數(shù)字輸入端。此引腳復(fù)位相應(yīng)的內(nèi)部寄存器置0,這相當(dāng)于 部分模擬輸出。RESET不會(huì)影響地址存儲(chǔ)器。 SLEEP （12腳）：激活高位數(shù)字輸入端，當(dāng)此引腳置高，DA轉(zhuǎn)換關(guān)閉。此引腳一樣有 控制SLEEP 12位的功能。 SDATA （13腳）：數(shù)據(jù)串口輸入端。16位數(shù)據(jù)由此輸入。 SCLK （14腳）：串行時(shí)鐘輸入。SCLK的每個(gè)下降沿就將一位輸入AD9834。 FSYNC （15腳）：激活地位控制輸入端。此為輸入數(shù)據(jù)的幀同步信號(hào)。當(dāng)FSYNC拉 低，內(nèi)部邏輯電路就會(huì)告知芯片一位新的字節(jié)進(jìn)入了。 SIGN BIT

35、 OUT （16腳）：邏輯輸出。此引腳可以輸出比較器的輸出，也可輸出來(lái)自 NCO的MSB,在寄存器置位POPBITEN可以使能此腳，DIGN.TIB為決定是比較器輸出 還是來(lái)自NCO的MSB輸出。 VIN （17腳）：比較器輸入端。比較器能夠由正弦波DA轉(zhuǎn)換的輸出產(chǎn)生方波。在接 入比較器之前DA的輸出應(yīng)適當(dāng)濾波以減小抖動(dòng)。當(dāng)置位OPBITEN和SIGN/PIB寄存器以 置1,比較器輸入接VIN AGND （18腳）：模擬的接地。 IOUT （19腳），IOUTB （20腳）：電流輸出。這是一個(gè)高阻抗電流源。像200Q電阻 接于IOUT和AGND之間。IOUTB應(yīng)該在AGND之間接200的外部電

36、阻，也可直接接 AGND,建議在AGND間接一個(gè)20pF電容防止時(shí)鐘饋通。 第13頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第3章硬件電路的設(shè)計(jì) 硬件電路主要包括單片機(jī)主控電路，液晶顯示電路，AD9834電路，按鍵電路，增益 可控電路。 第3.1節(jié) 單片機(jī)主控電路及液晶顯示電路 用STC89C52的P2 口作為數(shù)據(jù)線，用P3.2、P3.1、P3.0分別作為L(zhǎng)CD的E、R/W、 RSo其中E是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)，R/W是讀寫(xiě)信號(hào)，RS是寄存器選擇信號(hào)本模塊設(shè) 計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設(shè)置接口數(shù)據(jù)位為8位，顯示行數(shù)為1行， 字型為5X7點(diǎn)陣，然后設(shè)置為整體顯示，取消光標(biāo)和字體閃爍，最后

37、設(shè)置為正向增量方式 且不移位。向LCD的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用2個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符， 另一個(gè)顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示.首先 取一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到LCD的顯示緩沖區(qū)，程序延時(shí)2.5ms,判斷是否夠顯示的個(gè) 數(shù)，不夠則地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。 LCD 1602與STC89C52的接口電路圖如下圖3-1所示： 圖3-1 LCD 1602與STC89C52的接I 1電路圖 第3. 2節(jié)AD9834電路 AD9834電路設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意好，以便模擬和數(shù)字部分能分離固定在板子的確定部 分，這可以使接地面便利的分離開(kāi)。最小的刻板技

38、術(shù)一般對(duì)接地面很好，因?yàn)樗o接地面 很好的防護(hù)。數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的地只需接在一個(gè)地方。如果AD9834是單個(gè)設(shè)備需要 AGND和DGND連接，板上的地面應(yīng)該在AD9834的AGND和DGND腳連接如果AD9834 在一個(gè)系統(tǒng)中復(fù)雜的設(shè)備要AGND和DGND連接,連接應(yīng)該在一個(gè)點(diǎn)上，盡可能在AD9834 第14頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附近建立一個(gè)中性點(diǎn)。AD9834電路設(shè)計(jì)圖如圖3-2所示: 第33節(jié)按鍵電路 l| *| *| *| 圖3-3按鍵電路的電路圖 按鍵電路設(shè)計(jì)圖如上圖3-3所示。把單片機(jī)的P2.0P2.7端口通過(guò)8聯(lián)撥動(dòng)撥碼開(kāi)關(guān) 連接到“4*4行列式鍵盤”,其中P2.0

39、-P2.3作為列線，P2.4-P2.7作為行線,系統(tǒng)首先通過(guò) CPU對(duì)全部鍵盤進(jìn)行掃描，即把第一根行線置為“0”狀態(tài)，其余行線置于“1”狀態(tài)，讀 入輸入緩沖器的狀態(tài)，若其狀態(tài)全為“1”表明該行無(wú)鍵按下，再將第二根行線置為“0” 狀態(tài)，同樣讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，如其狀態(tài)也全為“1”，則置第一根行線置為“0”狀 態(tài)，以此類推。如讀入輸入緩沖器的狀態(tài)不全為“1”，確定哪一根列線為“0”狀態(tài)，當(dāng) 某個(gè)鍵的行線和列線都為“0”狀態(tài)時(shí)，表明該鍵按下。 第3.4節(jié)增益可控電路 由于要使輸出幅度可調(diào)，因?yàn)樵贒DS的輸出端加上了一個(gè)增益可變的放大器，由于 第15頁(yè) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 使用的是單電源

40、進(jìn)行供電，因此需要把信號(hào)先耦合到電源的中心點(diǎn)，設(shè)計(jì)中通過(guò)一個(gè)電位 器改變運(yùn)放反向端到地的阻抗從而改變?cè)鲆?，電路圖如圖3-4所示： it T T 圖3-4增益可控模塊的電路圖 第16頁(yè) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 第4. 1節(jié)Ke訂軟件的介紹 Keil C51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。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等 在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(uVision)將這些部分組合

41、在一起。運(yùn)行 Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000. WINXP等操作系統(tǒng)。如果使用Ci吾言編程，那么 Keil幾乎就是不二之選了，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán) 境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 Keil C51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。 另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51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。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體 現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for W

42、indows和for Dos的集成開(kāi) 發(fā)環(huán)境(IDE),可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用 IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo) 文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定 位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器 dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試, 也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM中。 Keil C51軟件的優(yōu)點(diǎn)有以下兩點(diǎn)： 1. Keil C51生成的目標(biāo)代碼

43、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。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 2. 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。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。Keil C51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。 第4. 2節(jié)系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件由主程序和產(chǎn)生波形的子程序組成，軟件設(shè)計(jì)主要是產(chǎn)生各種波形的子程序 的編程，通過(guò)編程可得到各種波形。周期的改變可釆用插入延時(shí)子程序的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 主程序流程圖如圖4-1所示: 第17頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖4-1主程序流程

44、圖 第43節(jié)程序設(shè)計(jì)原理 軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)行，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由軟件完成, 在硬件電路設(shè)計(jì)基本定型后，也就基本上決定下來(lái)了。 軟件任務(wù)分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計(jì)做一個(gè)總體的規(guī)劃。從軟件的功能來(lái)看可分為兩大 類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實(shí)質(zhì)性的功能，如測(cè)量、顯示、計(jì)算、打印、通信和 輸出控制等，另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊與操作者之間的關(guān)系的， 在系統(tǒng)軟件中充當(dāng)組織調(diào)度角色。這兩類軟件的設(shè)計(jì)方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計(jì)偏重 算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。 軟件任務(wù)分析時(shí)，應(yīng)先將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和 接口定義（輸入輸出

45、定義）。在各執(zhí)行模塊進(jìn)行定義時(shí)，將要牽扯到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類 型問(wèn)題也一并規(guī)劃好。 各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以監(jiān)控程序了。首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最 適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)。相對(duì)來(lái)講，執(zhí)行模塊任務(wù)明確單純，比較容易編程，而監(jiān)控程序較 易出問(wèn)題。這如同當(dāng)一名操作工人比較容易，而當(dāng)一個(gè)廠長(zhǎng)就比較難了。 軟件任務(wù)分析的另一個(gè)內(nèi)容是如何安排各個(gè)執(zhí)行模塊和監(jiān)控軟件。整個(gè)系統(tǒng)軟件可分 為前臺(tái)程序和后臺(tái)程序（背景程序）。前臺(tái)程序安排一些實(shí)時(shí)性要求較高的內(nèi)容，如定時(shí) 系統(tǒng)和外部中斷（如掉電中斷）；而后臺(tái)程序指主程序及其調(diào)用的子程序，這類程序?qū)?shí) 時(shí)性要求不是太高，延誤幾十ms其至兒百ms也沒(méi)關(guān)系，所以通

46、常將監(jiān)控程序（鍵盤解釋 程序），打印程序和顯示程序等，與操作者打交道的程序放在后臺(tái)程序中執(zhí)行。不過(guò)也可 以將全部程序均安排在前臺(tái)，后臺(tái)程序?yàn)椤笆瓜到y(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)”，以利于系統(tǒng)節(jié)電和抗 第18頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 干擾。 第4.4節(jié)信號(hào)產(chǎn)生的程序 AD9834通過(guò)時(shí)序控制產(chǎn)生信號(hào)，產(chǎn)生波形的程序如下： void AD9834(unsigned char Type,unsigned long Freq,unsigned int Phase) unsigned int Phaseword; unsigned long FreqWord=(unsigned long) (Freq * 3

47、57913941333 + 05); /2A28/75000000=5.36870912 unsigned int LSB = (FreqWord % 0 x4000) + 0 x4000;/低 14 位 unsigned int MSB = (FreqWord / 0 x4000) + 0 x4000;/高14位 switch(Type) case 0 : WriteDat (0 x2038) ;/正弦波 break; case 1: WriteDat (0 x2002) ;/三角波 break; case 2 : WriteDat (0 x2020) ;/方波，0 x2080 輸出 MSB

48、, 0 x2020 輸出 MSB/2 break; WriteDat(LSB);/寫(xiě) FREQ0 REG 的 LSB WriteDat(MSB);/寫(xiě) FREQ0 REG 的 MSB PhaseWord = (unsigned int)(Phase % 360 * 2048 / 31415926 + 0.5); WriteDat(OxCOOO + PhaseWord); #ifndef _AD9834_H_ #define _AD9834_H_ #include sbit AD9834_SYNC=P2A5; sbit AD9834_SCLK=P2A6; sbit AD9834_DIN=P2A7

49、; void AD9834(unsigned char Type,unsigned long Freq,unsigned int Phase); #endif 第19頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第5章系統(tǒng)調(diào)試 第5. 1節(jié)硬件調(diào)試 信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的電路較大，對(duì)于焊接方面更是不可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出 現(xiàn)一處的錯(cuò)誤，則會(huì)對(duì)檢測(cè)造成很大的不便，而且電路的交線較多，對(duì)于各種鋒利的引腳 要注意處理，否則會(huì)刺破帶有包皮的導(dǎo)線，則會(huì)對(duì)電路造成短路現(xiàn)象。 在本波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到了很多的問(wèn)題。回想這些問(wèn)題只要認(rèn)真多思考都是 可以避免的，以下為主要的問(wèn)題： 最開(kāi)始的時(shí)候AD9834編寫(xiě)程序

50、驅(qū)動(dòng)后沒(méi)有輸出波形 解決：經(jīng)過(guò)查找相關(guān)資料，知道AD9834最大支持的時(shí)鐘頻率是75MHZ,而我使用的 是100MHZ的晶振，后來(lái)?yè)Q成75MHZ便成功輸出。 第52節(jié)軟件調(diào)試 信號(hào)發(fā)生器是多功能的數(shù)字型系統(tǒng)，所以對(duì)于它的程序也較為復(fù)雜，所以在編寫(xiě)程序和 調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了相對(duì)較多的問(wèn)題。最后經(jīng)過(guò)多次的模塊子程序的修改，一步一步的完成，最 終解決了軟件。在軟件的調(diào)試過(guò)程中主要遇到的問(wèn)題如下： 1. 燒入程序后，LCD液晶顯示閃動(dòng)，而且亮度不均勻。 解決：首先對(duì)調(diào)用的延時(shí)進(jìn)行逐漸修改，可以解決顯示閃動(dòng)問(wèn)題。其次，由于本作品 是使用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示的數(shù)字，動(dòng)態(tài)掃描很快，人的肉眼是無(wú)法看出，但是調(diào)用的顯示程

51、 序時(shí)，如果不在返回時(shí)屏蔽掉最后的附值，則會(huì)出現(xiàn)很亮的現(xiàn)象，所以在顯示的后面加了 屏蔽子令，最后解決了此問(wèn)題。 2. 當(dāng)用戶按下按鍵的時(shí)候，單片機(jī)讀取的數(shù)值跟設(shè)定的數(shù)值不對(duì)。 解決：重新檢查矩陣鍵盤電路的連接，重新建立一個(gè)新的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 第5. 3節(jié)調(diào)試結(jié)果 在測(cè)試中遇到LCD液晶為不顯示時(shí)，首先使用試測(cè)儀對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試，觀察是否存在漏 焊，虛焊，或者元件損壞. 經(jīng)過(guò)一系列的問(wèn)題查找后系統(tǒng)最終能正常工作，并完成了波形發(fā)生器的基本功能。不 同頻率時(shí)產(chǎn)生的波形如下圖所示。 頻率為10Hz時(shí)的方波波形如圖5-1所示： 第20頁(yè) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖5-1頻率為10Hz時(shí)的方波波形 頻率

52、為10Hz時(shí)的三角波波形如圖5-2所示: 卜 ：Ch j: :.5.4QV.: frvr1 :廠_ ! 1均方根值3 :周期2: 丄丄丄丄丄丄1丄丄丄丄1丄丄丄 FFT 27-Dec-1215:43 M Pos: 2.800ms AUTOSET 取消自 動(dòng)設(shè)置 圖5-2頻率為10Hz時(shí)的三角波波形 頻率為10Hz時(shí)的正弦波波形如圖5-3所示: M Po$! -2.000m$ AUTOSET Tek JU I ! I mTHRf ,OT,THmri III FFT CH*|扌 周期 95.70m$? 整嗯值前QV.；上均荒根宿.2加L上取消自 CHIOOV 動(dòng)設(shè)置 M 25.0msCHI Z O

53、.OQV 27-Dec-1215:41 圖5-7頻率為1MHz時(shí)的方波波形 頻率為1MHz時(shí)的三角波波形如圖5-8所示: 圖5-8頻率為1MHz時(shí)的三角波波形 頻率為1MHz時(shí)的正弦波波形如圖5-9所示: 圖5-9頻率為1MHz時(shí)的正弦波波形 第23頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了不少課本上沒(méi)有的知識(shí)，也鍛煉了自己的動(dòng)手能力，將 以前學(xué)過(guò)的零散的知識(shí)串到一起。經(jīng)過(guò)我長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)及調(diào)試，本系統(tǒng)基本能實(shí)現(xiàn)波形發(fā) 生器的所有功能。不足之處有：1.硬件的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高2系統(tǒng)人性化還不足。 我的綜合設(shè)計(jì)主要涉及硬件和軟件兩方面的內(nèi)容，通過(guò)這些我的硬件和軟件開(kāi)發(fā)能

54、力 都獲得了提高。首先硬件方面，基本了解了電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程和所要做的工作?；菊?握了 Piotel99SE原理圖的方法，并設(shè)計(jì)了一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)。通過(guò)開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)和硬件 搭建的過(guò)程，使我對(duì)51系單片機(jī)的接口有了更深層次的理解，熟悉了一些單片機(jī)常用的 外圍電路引腳和連接方法，如LCD液晶，鍵盤等。并且我學(xué)會(huì)了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能 力，加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。我的動(dòng)手能力得到了很大的提高，創(chuàng)新意識(shí)得 到了鍛煉。 寫(xiě)論文是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)的過(guò)程，我體會(huì)到實(shí)踐對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性，以前只是明白理論, 沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐考察，對(duì)知識(shí)的理解不夠明確，通過(guò)這次的做，真正做到理論實(shí)踐相結(jié)合。 本設(shè)計(jì)是自己對(duì)

55、“單片機(jī)技術(shù)”課程的理解和實(shí)際技術(shù)的總結(jié)。論文中可能會(huì)存在一些不 足之處，敬請(qǐng)?jiān)u審專家和各位老師批評(píng)指正。 總之，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到要做好一個(gè)完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和 方法，對(duì)待要解決的問(wèn)題，要耐心、要善于運(yùn)用己有的資源來(lái)充實(shí)自己。同時(shí)我也深刻的 認(rèn)識(shí)到，在對(duì)待一個(gè)新事物時(shí)，一定要從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣才能 更加有效。 第24頁(yè) 蘇州大學(xué)木科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 參考文獻(xiàn) 1 .彭偉.單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例M.電子工業(yè)出版社.2009 2 .吳運(yùn)昌.模擬電子線路基礎(chǔ)M.廣州：華南理工大學(xué)出版社.2004 3 .閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育

56、出版社.1997 4 .張曉麗等.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002 5 .張濤等.現(xiàn)代DDS研究進(jìn)展與概述J武漢：武漢科技人學(xué).2008 6 .馬忠梅等.ARM LCDDispString (0,1, f,wave: Sin”); LCDDispString (0,2zfreq: 0001000Hz1); AD9834 (0, 1000, 0); while(1) key_scan(); #include nAD9834.hIT static void WriteDat(unsigned int dat) unsigned char i; AD9834_SYNC=0; for

57、(i=0;i16;i+) if (dat 第28頁(yè) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） else AD9834_DIN=0; dat =1; AD9834_SCLK=0; AD9834 SCLK = 1; AD9834_SYNC=1; void AD9834(unsigned char Type,unsigned long Freq,unsigned int Phase) unsigned int Phaseword; unsigned long FreqWord=(unsigned long) (Freq * 357913941333 + 0 5); /2A28/75000000=5.36870

58、912 unsigned int LSB = (FreqWord % 0 x4000) + 0 x4000;/低 14位 unsigned int MSB = (FreqWord / 0 x4000) + 0 x4000;/高14位 switch(Type) case 0 : WriteDat (0 x2038) ;/正弦波 break; case 1: WriteDat (0 x2002) ;/三角波 break; case 2 : WriteDat (0 x2020) ;/方波，0 x2080 輸出 MSB, 0 x2020 輸出 MSB/2 break; WriteDat(LSB);/寫(xiě)

59、 FREQ0 REG 的 LSB WriteDat(MSB);/寫(xiě) FREQ0 REG 的 MSB PhaseWord = (unsigned int)(Phase % 360 * 2048 / 31415926 + 0.5); #includenkey.h” unsigned unsigned unsigned unsigned WriteDat(OxCOOO + PhaseWord); char char char char gFunctionCount=0; gTimeCount=0; gType=0; FreqNum7 = 0r 0z 0,0z 0,0; static void del

60、aylOms(void) unsigned char j,i; for (j=0;j110;j+) for(i=0;i10;i+); void key_scan(void) 第29頁(yè) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） unsigned long freqtemp; if (KEY1=O) delaylOms(); if (KEY1=O) gFunctionCount+; if(gFunctionCount=l) gTimeCount=0; LCDDispChar(15,lz 1#1); else if(gFunctionCount=2) gTimeCount=0; LCDCursor(); LC