基于鎖相環(huán)的數(shù)字合成器設(shè)計(jì)

1、 - 32 -第一章 緒論1.1 鎖相環(huán)路 鎖相環(huán)路（PLL）是一個(gè)能夠跟蹤輸入信號(hào)相位的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它在無(wú)線電技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域得到了很廣泛的應(yīng)用。鎖相環(huán)路有其獨(dú)特的優(yōu)良性能，它具有載波跟蹤特性，作為一個(gè)窄帶跟蹤濾波器，可提取淹沒(méi)在噪聲之中的信號(hào)；用高穩(wěn)定的參考振蕩器鎖定，可作提供一系列頻率高穩(wěn)定的頻率源；可進(jìn)行高精度的相位與頻率測(cè)量等等。它具有調(diào)制跟蹤特性，可制成高性能的調(diào)制器和解調(diào)器。它具有低門(mén)限特性，可大大改善模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的解調(diào)質(zhì)量。70年代以來(lái)，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了集成的環(huán)路部件、通用單片集成鎖相環(huán)路以及多種專(zhuān)用集成鎖相環(huán)路，鎖相環(huán)路逐漸變成了一個(gè)成本低、使用簡(jiǎn)

2、便的多功能組件，這就為鎖相技術(shù)在更廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用提供了條件。鎖相環(huán)是一個(gè)相位誤差控制系統(tǒng)。它比較輸入信號(hào)和振蕩器輸出信號(hào)之間的相位差，從而產(chǎn)生誤差控制信號(hào)來(lái)調(diào)整振蕩器的頻率，以達(dá)到與輸入信號(hào)同頻同相。所謂全數(shù)字鎖相環(huán)路(DPLL)就是環(huán)路部件全部數(shù)字化，采用數(shù)字鑒相器（DPD）、數(shù)字環(huán)路濾波器(DLF)、數(shù)控振蕩器(DCO)構(gòu)成的鎖相環(huán)路。本文采用鎖相式頻率合成的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是減小相位噪聲，以滿足用戶(hù)提出的較為苛刻的相位噪聲指標(biāo)。本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)由單片機(jī)、定時(shí)計(jì)數(shù)器及單片機(jī)集成鎖相環(huán)路組成的可程控頻率合成器，所以設(shè)計(jì)過(guò)程會(huì)涉及到鎖相環(huán)路、頻率合成器和單片機(jī)方面的知識(shí)。

3、1.2 鎖相技術(shù)發(fā)展 鎖相原理在數(shù)學(xué)理論方面，早在30年代無(wú)線電技術(shù)發(fā)展的初期就己出現(xiàn)。1930年己建立了同步控制理論的基礎(chǔ)。1932年貝爾賽什(Bellescize)第一次公開(kāi)發(fā)表了鎖相環(huán)路的數(shù)學(xué)描述，用鎖相環(huán)路提取相干載波來(lái)完成同步檢波。到了40年代，電視接收機(jī)的同步掃描電路中開(kāi)始廣泛地應(yīng)用鎖相技術(shù)，使電視圖像的同步性能得到很大改善。進(jìn)入50年代，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，由杰斐(Jaffe)和里希廷(Rechtin)利用鎖相環(huán)路作為導(dǎo)彈信標(biāo)的跟蹤濾波器獲得成功，并首次發(fā)表了包含噪聲效應(yīng)的鎖相環(huán)路線性理論分析的文章，同時(shí)解決了鎖相環(huán)路最佳化設(shè)計(jì)問(wèn)題。在60年代，維特比(Viterbi)研究了無(wú)噪

4、聲鎖相環(huán)路的非線性理論問(wèn)題，并發(fā)表了“相干通信原理”一書(shū)。到70年代林特塞(Lindscy)和查利斯(Charles)進(jìn)行了有噪聲的一階、二階及高階鎖相環(huán)路的非線性理論分析，并作了大量實(shí)驗(yàn)以充實(shí)理論分析。鎖相環(huán)路具有許多優(yōu)良特性，它可用于頻率合成與交換、自動(dòng)頻率調(diào)諧、模擬和數(shù)字信號(hào)的相干解調(diào)、AM波信號(hào)的同步檢波、數(shù)字通信中的位同步提取、鎖相穩(wěn)頻、鎖相倍頻與分頻、鎖相測(cè)速與測(cè)距、鎖相FM (PM)調(diào)制與解調(diào)、微波鎖相頻率源及微波鎖相功率放大器等。目前，鎖相環(huán)路的理論研究正日臻完善，應(yīng)用范圍遍及整個(gè)電子技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)在鎖相環(huán)路正向著集成化、數(shù)字化、多用途、系列化、高速度、高性能方向迅速發(fā)展，且商品

5、化集成鎖相環(huán)路日益增多，為鎖相技術(shù)應(yīng)用提供了廣闊前景。1.3 鎖相技術(shù)的特點(diǎn)鎖相環(huán)路處于正常工作狀態(tài)時(shí)，有如下基本特點(diǎn):1.可以實(shí)現(xiàn)理想的頻率控制。由于鎖相環(huán)路包含有一個(gè)固定積分環(huán)節(jié)、環(huán)路輸出無(wú)剩余穩(wěn)態(tài)頻差存在。 2.良好的窄帶載波跟蹤特性。當(dāng)壓控振蕩器輸出頻率鎖定在輸入頻率上時(shí)，位于信號(hào)頻率附近的干擾成分將以低頻干擾的形式進(jìn)入環(huán)路，而絕大部分干擾會(huì)受到環(huán)路濾波器的低通特性的抑制，就相當(dāng)于一個(gè)窄帶的高頻帶通濾波器。3.良好的調(diào)制跟蹤特性。鎖相環(huán)路中的壓控振蕩器輸出頻率可以跟蹤輸入信號(hào)的瞬時(shí)變化，表現(xiàn)了良好的調(diào)制跟蹤性能。 4.門(mén)限性能好。鎖相環(huán)路不像一般的非線性器件那樣，門(mén)限取決于輸入信噪比，

6、而是由環(huán)路信噪比決定，較高的環(huán)路信噪比可取得較低的門(mén)限性能。5.易于集成化。環(huán)路集成化與數(shù)字化為減小體積、降低成本、增加可靠性、多用途提供了條件。1.4 頻率合成的方法實(shí)現(xiàn)頻率合成的方法很多，總的可分為相干合成和非相干合成兩大類(lèi)。非相干合成就是利用多個(gè)獨(dú)立無(wú)關(guān)的晶體振蕩器作參考頻率源來(lái)產(chǎn)生所需的頻率。相干合成就是由一個(gè)高穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源產(chǎn)生若干具有同一穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的頻率，這些頻率與基準(zhǔn)頻率之間是完全相關(guān)的，各輸出頻率之間也是完全相關(guān)的。相干合成按其型式分為三種:直接式頻率合成，鎖相式頻率合成和直接數(shù)字式頻率合成，這三種不同的頻率合成型式既體現(xiàn)了頻率合成技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，又各有優(yōu)缺點(diǎn)。

7、直接合成法是最早被采用的頻率合成法。它利用倍頻(即乘法)、分頻(即除法)、混頻(即加法和減法)及濾波，從單一參考頻率源產(chǎn)生多個(gè)所需的輸出頻率。優(yōu)點(diǎn)是不同頻率間的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短(<100s)和具有很好的頻率分辨率;缺點(diǎn)是不能產(chǎn)生大量的輸出頻率，雜散分量多，對(duì)濾波和屏蔽的要求很高，功率相當(dāng)大。這種方法現(xiàn)在很少使用。 直接數(shù)字式頻率合成是一種近年發(fā)展起來(lái)的新的頻率合成技術(shù)，是從相位的概念出發(fā)進(jìn)行頻率合成的。它采用了數(shù)字取樣技術(shù)，將參考信號(hào)的頻率、相位、幅度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐唤M取樣函數(shù)，然后直接運(yùn)算出所需要的頻率信號(hào)，并把數(shù)字量形式的信號(hào)通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量形式，在時(shí)域中完成頻率合成。其主要優(yōu)

8、點(diǎn)是:轉(zhuǎn)換頻率的時(shí)間短(可達(dá)s級(jí))，頻率、相位和幅度均可實(shí)現(xiàn)程控;缺點(diǎn)是輸出信號(hào)的頻率上限不夠高，使其在高頻段應(yīng)用受限。 鎖相式頻率合成是一種將鎖相環(huán)原理應(yīng)用于頻率合成的方法。其優(yōu)點(diǎn)是:由于鎖相環(huán)相當(dāng)于一窄帶跟蹤濾波器，它具有良好的窄帶跟蹤特性，能很好地選擇所需頻率的信號(hào)，抑制寄生分量，而且避免了大量使用濾波器，有利于集成化和小型化;此外，一個(gè)設(shè)計(jì)良好的LC壓控振蕩器具有較高的短期頻率穩(wěn)定度，而高精度標(biāo)準(zhǔn)晶體振蕩器則具有很好的長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度，利用鎖相環(huán)路把二者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，就使鎖相式頻率合成法能夠提供長(zhǎng)期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定度都比較高的信號(hào)輸出:缺點(diǎn)是頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間比較大，由環(huán)路內(nèi)噪聲引起的輸出

9、信號(hào)相位抖動(dòng)比較大。1.5 鎖相頻率合成器當(dāng)前，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及微控制器在電子系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，在很大程度上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，數(shù)字頻率合成技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛。數(shù)字頻率合成器應(yīng)用于通信設(shè)備中，使得工作頻率的選擇變得極為簡(jiǎn)單而又精確。并且隨著大規(guī)模集成電路（LSI）技術(shù)和單片微機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，大大促進(jìn)了數(shù)字鎖相頻率合成器集成化程度的提高和體積的縮小，滿足了通信設(shè)備的高集成度和超小型化的要求。特別適合某些特殊場(chǎng)合的應(yīng)用。串行數(shù)字鎖相頻率合成器體現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)和鎖相技術(shù)的結(jié)合。這種合成器從總體結(jié)構(gòu)上看由單片機(jī)、鎖相環(huán)及可編程分頻器三部分組成。其中可編程分頻器是單片微機(jī)與鎖相環(huán)之間的接口，同時(shí)

10、也是組成數(shù)字鎖相頻率合成器的關(guān)鍵部件。隨著半導(dǎo)體工藝和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了許多用于頻率合成的大規(guī)模集成電路。在這些大規(guī)模集成電路中，把頻率合成器的主要部件如參考分頻器、程序分頻器、鑒相器、鎖定指示器、甚至微處理器等集成在同一芯片上。再配上參考振蕩器、壓控振蕩器、環(huán)路濾波器及高速前置分頻器，即可構(gòu)成完整的頻率合成器。這使得頻率合成器的成本、體積和功耗都大大下降，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)調(diào)試的復(fù)雜程度，而可靠性則明顯提高。鎖相頻率合成器高速前置分頻器、計(jì)數(shù)器、鑒相器和控制邏輯組成。高速前置分頻器采用吞脈沖分頻技術(shù)，通過(guò)模式選擇確定對(duì)VCO輸出頻率÷10還是÷11；主計(jì)數(shù)器M和

11、參考計(jì)數(shù)器R分別對(duì)雙模前置分頻器輸出頻率和參考頻率進(jìn)行分頻；輔助計(jì)數(shù)器A用于模式選擇控制邏輯；鑒相器產(chǎn)生上下頻率控制信號(hào)；還具有鑒相頻率檢測(cè)、時(shí)鐘檢測(cè)引腳。各計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值可以通過(guò)串行或并行接口編程實(shí)現(xiàn)，也可以直接通過(guò)連線實(shí)現(xiàn)。該芯片具有功耗低、相位噪聲低、雜散小、分頻頻率高、編程靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。 主計(jì)數(shù)器輸出頻率fp和參考計(jì)數(shù)器輸出頻率fc即為鑒相頻率，他們和輸入頻率、參考頻率的關(guān)系為： fpfin10×(M1)A AM1，M0      fcfr(R1) R0      當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)，應(yīng)有：

12、fp=fc。設(shè)計(jì)的頻率合成器系統(tǒng)是通過(guò)串行口，來(lái)自單片機(jī)的頻率控制字對(duì)集成鎖相芯片的內(nèi)部分頻器進(jìn)行設(shè)置，將所需頻率fo進(jìn)行10×(M1)次分頻作為一路鑒相輸入，將參考頻率fr進(jìn)行(R1)分頻作為另一路鑒相輸入，通過(guò)鑒相器后得到反映兩路鑒相信號(hào)誤差的輸出PD_U 和PD_D-，PD_U和PD_D經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器，對(duì)噪聲和雜散等干擾進(jìn)行抑制后得到VCO的控制電壓，控制 VCO工作，使VCO輸出頻率鎖定在fo(fo10×改變單片機(jī)控制數(shù)據(jù)，可以選擇不同的波道。第二章 鎖相環(huán)路和鎖相頻率合成器的基本原理由于本文采用的頻率合成方法是應(yīng)用鎖相環(huán)路的間接頻率合成， 因此首先要了解鎖相環(huán)路的

13、基本工作原理和基本構(gòu)成部分才能進(jìn)一步的開(kāi)展下一步的工作。2.1 鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)路是一個(gè)相位差自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，首先給出圖 2-1 所示的最基本的鎖相環(huán)方框圖。它包括三個(gè)基本部件，壓控振蕩器（VCO）、鑒相器（PD）和環(huán)路濾波器（LF）。 圖2-1 基本鎖相環(huán)方框圖鑒相器是相位比較裝置，所以有時(shí)也叫做相位比較器或相敏檢波器。它把輸出信號(hào)u2(t)和參考信號(hào)u1(t)的相位進(jìn)行比較，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于兩個(gè)信號(hào)相位差e的誤差電壓ud(t)。環(huán)路濾波器的作用是濾除誤差電壓ud(t)中的高頻成分和噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。壓控振蕩器受控制電壓uc(t)的控制，使壓控振蕩器的頻率向參考信號(hào)

14、的頻率接近，也就是使差拍頻率越來(lái)越低，直到消除頻率差而鎖定。整個(gè)鎖相環(huán)的工作原理，首先假設(shè)輸入信號(hào)u1(t)的角頻率1等于0，而0為VCO的中心頻率，也即控制電壓uc(t)=0時(shí)的頻率。此時(shí)相位差e為零，那么鑒相器輸出也為零，環(huán)路濾波器輸出也必定為零。因此VCO 輸出頻率必然為其中心頻率0。如果輸入信號(hào)u1(t)的角頻率不等于0，那么鑒相器會(huì)產(chǎn)生非零輸出ud(t)，環(huán)路濾波器也將產(chǎn)生輸出信號(hào)uc(t)，這將使VCO的中心頻率朝著相差e消失的方向變化?，F(xiàn)在假設(shè)輸入信號(hào)頻率在t0時(shí)刻突變，如圖 2-2 所示，輸入信號(hào)的相位則開(kāi)始偏離輸出信號(hào)相位，兩者之間產(chǎn)生相位差，并隨時(shí)間而增大。這時(shí)，鑒相器產(chǎn)生

15、輸出信號(hào)ud(t)也隨時(shí)間而增大，經(jīng)環(huán)路濾波延遲后uc(t)也增大，這就使得VCO的頻率提高，相位差減小，經(jīng)一段時(shí)間之后VCO的頻率將精確地等于輸入信號(hào)的頻率，其最終相位差將根據(jù)所使用的環(huán)路濾波器類(lèi)型可能減小到零或很小的有限值。顯然，此時(shí)VCO的工作頻率2比其中心頻率0高。那么，環(huán)路濾波器輸出uc(t)最終應(yīng)為uc(t)= /K0，K0是VCO的壓控增益。如果輸入信號(hào)是一個(gè)低頻調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)，則環(huán)路濾波器輸出就是解調(diào)出來(lái)的低頻信號(hào)，因此鎖相環(huán)可用作調(diào)頻信號(hào)解調(diào)器。鎖相環(huán)的一種奇特功能是可以抑制疊加在輸入端的噪聲，把深埋于噪聲中的有用信號(hào)檢測(cè)出來(lái)。鎖相環(huán)的這些功能，就在于它是控制輸出信號(hào)u2(t

16、)相位的伺服系統(tǒng)。圖 2-2輸出相位偏移圖2.2 鎖相頻率合成器的基本原理鎖相頻率合成器是由鎖相環(huán)路（PLL）構(gòu)成的，鎖相環(huán)是一種相位負(fù)反饋系統(tǒng)。鎖相環(huán)實(shí)質(zhì)是個(gè)相位誤差控制系統(tǒng)。通過(guò)比較輸入信號(hào)和壓控振蕩器輸出信號(hào)之間的相位差，從而產(chǎn)生誤差控制電壓來(lái)調(diào)整壓控振蕩器的頻率，以達(dá)到與輸入信號(hào)同頻。在環(huán)路開(kāi)始工作時(shí)，如果輸入信號(hào)頻率與壓控振蕩器頻率不同，則由于兩信號(hào)之間存在固有的頻率差，相位差勢(shì)必一直在變化，鑒相器輸出的誤差電壓就在一定范圍內(nèi)變化。在這種誤差電壓的控制下，壓控振蕩器的頻率也在變化。若壓控振蕩器的頻率能夠變化到與輸入信號(hào)頻率相等，在滿足穩(wěn)定性條件下就在這個(gè)頻率上穩(wěn)定下來(lái)。達(dá)到穩(wěn)定后，輸

17、入信號(hào)和壓控振蕩器輸出信號(hào)之間的頻差為零，相差不再隨時(shí)間變化，誤差電壓為一固定值，環(huán)路就進(jìn)入“鎖定”狀態(tài)。它利用環(huán)路的窄帶跟蹤與同步特性，將鑒相器一端VCO的輸出相位與另一端晶振參考的相位保持同步，實(shí)現(xiàn)鎖定輸出頻率的功能。同時(shí)可得到和參考源相同的頻率穩(wěn)定度。一個(gè)典型的鎖相頻率合成器的原理框圖如圖 2-3 所示 設(shè)晶振的輸出頻率為fr，VCO的輸出頻率為f0，則它們滿足公式 (2-1)其中R和N分別為參考分頻器和主分頻器的分頻比，在外部設(shè)置并行或串行數(shù)據(jù)控制分頻比，就可以產(chǎn)生出所需要的頻率信號(hào)。用鎖相環(huán)構(gòu)成的頻率合成器具有頻率穩(wěn)定度高、相位噪聲小、電路簡(jiǎn)單易集成、易編程等特點(diǎn)。圖 2-3 鎖相環(huán)

18、頻率合成器的原理框圖鎖相環(huán)是傳遞相位的閉環(huán)系統(tǒng)，只要研究環(huán)路的相位數(shù)學(xué)模型或基本方程就可以獲得環(huán)路的完整性能。根據(jù)圖2-3，設(shè)i為晶振經(jīng)R分頻器分頻之后的相位,o為 VCO 輸出相位，為VCO經(jīng)N分頻器分頻之后的相位，e為鑒相器的輸出相位，環(huán)路的基本函數(shù)可以表示為(1) 閉環(huán)傳遞函數(shù) (2-2)(2) 開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) (2-3)其中G(s) = KPDKVCOF(s)/ s 稱(chēng)做前向傳遞函數(shù),H(s) =1/ N 稱(chēng)做后向傳遞函數(shù),KPD 為鑒相器的鑒相增益,KVCO為 VCO 的壓控靈敏度,F(s)為環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)。第三章 鎖相頻率合成器的設(shè)計(jì)3.1 鎖相頻率合成系統(tǒng)的簡(jiǎn)介本系統(tǒng)由單片機(jī)

19、控制、頻率合成及壓控LC振蕩模塊組成，系統(tǒng)方框圖如圖3-1所示，其中頻率合成器、壓控振蕩器產(chǎn)生高穩(wěn)定度的正弦波形，而單片機(jī)部分是用來(lái)控制系統(tǒng)的各種功能及頻率的可編程程序分頻比并輸出給數(shù)碼管顯示讀數(shù)。圖 3-1 系統(tǒng)方框圖模塊說(shuō)明：（1）單片機(jī)模塊。包含單片機(jī)、鍵盤(pán)、LED顯示屏。它的工作原理是根據(jù)用戶(hù)操作信息通過(guò)鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)，然后通過(guò)程序使單片機(jī)輸出相對(duì)應(yīng)的信息到頻率合成模塊，進(jìn)而控制系統(tǒng)的各種功能，頻率的合成及各種參數(shù)，輸入的數(shù)據(jù)還可通過(guò)數(shù)碼顯示。（2）頻率合成模塊。包括與單片機(jī)連接的并行接口、頻率合成器、低通濾波器、壓控振蕩器。它的工作原理是用一個(gè)高穩(wěn)定的參考振蕩器即晶振作為參考頻率fr，

20、然后信號(hào)通過(guò)集成鎖相頻率合成模塊進(jìn)行鎖定和合成，合成頻率又經(jīng)過(guò)低通濾波器進(jìn)行環(huán)路參數(shù)調(diào)整再輸出到壓控振蕩器，這時(shí)的輸出頻率為Nfr，壓控振蕩器又反饋信號(hào)回該集成鎖相頻率合成模塊，在這過(guò)程中加入單片機(jī)傳輸串行碼來(lái)控制該集成模塊的分頻比。3.2 方案的選擇3.2.1 集成鎖相環(huán)頻率合成器芯片的選擇方案一：?jiǎn)纹涉i相環(huán)L562。它除了包含有鑒相器（雙平衡模擬乘法器）和壓控振蕩器（射極耦合多諧振蕩器）之外，還有三個(gè)放大器（A1.A2.A3）限幅器和穩(wěn)壓電路等。因此它的環(huán)路性能和通用性能的較好，是屬于通用型的集成鎖相環(huán)。能完成多種功能，但該集成的壓控振蕩器的頻段跨越范圍不寬且工作頻率最高僅35MHz。

21、方案二：采用串行輸入頻合器（如MB1504，MC145162），內(nèi)含參考振蕩器、參考分頻器、相位檢測(cè)器、可編程/N計(jì)數(shù)器及接收串行輸入數(shù)據(jù)所必需的移位寄存器和鎖存電路，其優(yōu)點(diǎn)是工作頻率高，占用單片機(jī)的外圍接口不多，為實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的其它控制節(jié)省了硬件資源。但由于采用串行編碼，測(cè)試起來(lái)不直觀，而且芯片不易購(gòu)買(mǎi)。方案三：集成鎖相頻率合成MC145151-2。該芯片是一塊14位并行碼輸入的單模、單片鎖相環(huán)頻率合成器，片內(nèi)包括外接晶體的振蕩分頻器、一個(gè)可編程序分頻器、一個(gè)鑒相器和鎖定檢測(cè)器。參考分頻器帶有12位計(jì)數(shù)器，參考分頻比通過(guò)三個(gè)輸入端控制的存儲(chǔ)及編碼。最大可變分頻比為16383，最高工作頻率為60

22、MHz。該集成配合獨(dú)立VCO便能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是全面采用數(shù)字電路方案，因而工作穩(wěn)定可靠。利用單片機(jī)控制管理，使頻率設(shè)置和占空比調(diào)整等操作可用鍵盤(pán)輸入，十分方便。數(shù)字頻率合成技術(shù)使輸出頻率準(zhǔn)確和穩(wěn)定，頻率分辨率為基準(zhǔn)頻率10Hz或1kHz；由于晶體振蕩器具有很好的長(zhǎng)期時(shí)間穩(wěn)定性，鎖相環(huán)具有很好的短期時(shí)間穩(wěn)定性，兩者相結(jié)合可在設(shè)計(jì)要求的頻率范圍100Hz16383kHz內(nèi)獲得近似于晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度，這是本方案最重要的特點(diǎn)。另外，電路產(chǎn)生的信號(hào)波形很好，其中正弦信號(hào)的失真度僅為0.75。對(duì)于小型通用信號(hào)產(chǎn)生器而言，這是一個(gè)比較理想的設(shè)計(jì)方案。 考慮到實(shí)際情況，我們選擇了第三個(gè)

23、方案即采用MC145151-2。MC145151-2是具有雙模分頻比預(yù)置定頻器的鎖相環(huán)頻率合成器集成電路。適用于高頻通信設(shè)備作頻，率合成器用。它具有三種封裝形式，以后綴字母加以區(qū)別，其中MC145151P-2為28腳雙列直插式封裝，MC145151DW-2為28腳雙列直插式封裝，MC145151DW-2為28腳貼片封裝，MC145151FN-2為28腳貼片式環(huán)形封裝。3.2.2 單片機(jī)部分的選擇 由于眾多單片機(jī)里，8051系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，且可以實(shí)現(xiàn)多種功能，價(jià)格也比較合理，單片機(jī)語(yǔ)言也主要是匯編語(yǔ)言，故選擇51系列單片機(jī)作為系統(tǒng)所用單片機(jī)。顯示部分：顯示部分主要有LED數(shù)碼管顯示和液晶

24、顯示。方案一：LED數(shù)碼管顯示：此種顯示結(jié)構(gòu)一般，用于各類(lèi)儀表、儀器、家用電器等的數(shù)字顯示。方法成熟，無(wú)須為驅(qū)動(dòng)顯示部分另外編程，而且價(jià)格便宜，但是顯示的內(nèi)容有限，另外就是不夠美觀。方案二：用液晶顯示：此種顯示結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只須連在單片機(jī)中輸出的IO口即可，方法也較為成熟，需要為驅(qū)動(dòng)顯示部分另外編程，而且價(jià)格較為貴，但是顯示的內(nèi)容豐富，內(nèi)容美觀。綜合考慮，我們選擇第一種方案。3.3 鎖相環(huán)路功能模塊電路的設(shè)計(jì)3.3.1 壓控振蕩電路結(jié)合指標(biāo)要求，采用改進(jìn)型高穩(wěn)定度電容三點(diǎn)式的克拉波電路，見(jiàn)附圖1。由于電容三點(diǎn)式的克拉波的高穩(wěn)定性，電容三點(diǎn)式振蕩電路又稱(chēng)考畢茲振蕩電路所示,其結(jié)構(gòu)與電感三點(diǎn)式振蕩電路

25、相似,只是將電感、電容互換了位置.為了形成集電極回路的直流通路,.可以看出,它符合三點(diǎn)式振蕩電路"射同基反"的構(gòu)成原則,滿足自激振蕩的相位平衡條件. 這種振蕩電路的特點(diǎn)是振蕩頻率可做得較高,一般可達(dá)到100MHz以上,由于C2對(duì)高次諧波阻抗小,使反饋電壓中的高次諧波成分較小,因而振蕩波形較好.電路的缺點(diǎn)是頻率調(diào)節(jié)不便,這是因?yàn)檎{(diào)節(jié)電容來(lái)改變頻率時(shí),(既使C1、C2 采用雙連可變電容)C1與C2也難于按比例變化,從而引起電路工作性能的不穩(wěn)定.因此,該電路只適宜產(chǎn)生固定頻率的振蕩. 用集成運(yùn)放構(gòu)成的電容三點(diǎn)式振蕩電路。 在反饋電壓高影響變?nèi)荻O管的電容值時(shí)，不會(huì)改變電路的反饋系

26、數(shù)，波形穩(wěn)定。我們還在振蕩器的后面加入了一級(jí)簡(jiǎn)單的放大電路，提高輸出電壓。其中由L1,C1及D1組成感抗支路，C3,C5組成反饋電容，其振蕩頻率主要由L1,C1及變?nèi)荻O管的電容值來(lái)決定：, （4-1）因此只要用鎖相環(huán)送來(lái)的電壓控制D1的電容值就可以改變其振蕩頻率。壓控振蕩器為電容三點(diǎn)式，產(chǎn)生的波形較好且穩(wěn)定，從插頭J1送來(lái)的低通濾波器輸出電壓控制了變?nèi)蓐P(guān)D1的容量，從而控制壓控振蕩器的頻率。變?nèi)荻O管1T33其Cj=22-35P，Cj/Cj2=10，以f=1/(2* (LC )1/2)估算，壓控范圍可以過(guò)題目所求的36-38MHz。振蕩管選用C1906。其參數(shù)為V（BR）CBO=30V，Ic

27、m=0.05A，F(xiàn)=1GHz，是一優(yōu)秀的高頻小功率管符合電路要求且本地易購(gòu)。在調(diào)試過(guò)程中為了減小電源對(duì)振蕩頻率穩(wěn)定度的影響，我們采用C6,C7,L2對(duì)其進(jìn)行高低頻濾波。同時(shí)在布板的時(shí)候考慮到級(jí)間電容等因素的影響，我們把元器件盡量靠緊，走線也盡量的短。在此電路板的調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在Q1的bc級(jí)間加一個(gè)50pF的補(bǔ)償電容，將會(huì)使振蕩頻率更加的穩(wěn)定。3.3.2 鎖相環(huán)電路鎖相環(huán)的應(yīng)用：鎖相環(huán)在調(diào)制和解調(diào)中的應(yīng)用，調(diào)制和解調(diào)的概念為了實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸，在發(fā)信端通常采用調(diào)制的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，收信端接收到信號(hào)后必須進(jìn)行解調(diào)才能恢復(fù)原信號(hào)。所謂的調(diào)制就是用攜帶信息的輸入信號(hào)ui來(lái)控制載波信號(hào)uC的參數(shù)

28、，使載波信號(hào)的某一個(gè)參數(shù)隨輸入信號(hào)的變化而變化。載波信號(hào)的參數(shù)有幅度、頻率和位相，所以，調(diào)制有調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）三種。調(diào)幅波的特點(diǎn)是頻率與載波信號(hào)的頻率相等，幅度隨輸入信號(hào)幅度的變化而變化；調(diào)頻波的特點(diǎn)是幅度與載波信號(hào)的幅度相等，頻率隨輸入信號(hào)幅度的變化而變化；調(diào)相波的特點(diǎn)是幅度與載波信號(hào)的幅度相等，相位隨輸入信號(hào)幅度的變化而變化該單元是系統(tǒng)工作的核心部分，根據(jù)題目要求，我們選用Motorola公司的MC145151-2該集成芯片帶單模預(yù)置計(jì)數(shù)器接口，分別用14條和3條并行輸入數(shù)據(jù)線控制N計(jì)數(shù)器和R計(jì)數(shù)器編排程序，其特征是包括參考振蕩器，可選參考頻率分頻器，數(shù)字相位檢測(cè)器

29、和可以編程的除以N的14比特計(jì)數(shù)器。MC145151-2是MC145151-1的改進(jìn)型產(chǎn)品，集成可以利用÷N計(jì)數(shù)器的輸出，單模并行編程。用戶(hù)可以選擇的8個(gè)÷R值：8，128，256，512，1024，2048，4096，8192，÷N選擇范圍316383。在其內(nèi)部“線性化”的數(shù)字頻率相位檢測(cè)器能改進(jìn)傳輸函數(shù)的線性度，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-2。 圖 3-2 MC145151-2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖MC145151-2引腳如圖3-3。: （1）fin為頻率輸入端，合成器的除N部分的輸入fin一般是從VCO導(dǎo)出而以交流方式耦合到本器件，對(duì)于振幅較強(qiáng)的信號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)CMOS邏輯電平），直流

30、耦合也是適用的。（2）RA0-RA2為參考分頻器地址輸入，這三個(gè)輸入組成了一種碼，它可以為整個(gè)參考分頻器商定8個(gè)分頻值之一，這些地址碼如下表所示。表3-1 地址碼基準(zhǔn)地址碼 總除數(shù)RA1 RA2 RA00 0 0 80 0 1 1280 1 0 2560 1 1 5121 0 0 10241 0 1 20481 1 0 24101 1 1 8192 圖 3-3 MC145151-2芯片（3）N0-N11為N計(jì)數(shù)器的編程輸入，當(dāng)除N計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)為零時(shí)，這些輸入端供給預(yù)調(diào)計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)。N0為最低位，N13為最高位。上拉電阻保證輸入端在斷開(kāi)時(shí)停留在邏輯“1”，而只需要一個(gè)SPST開(kāi)關(guān)將數(shù)據(jù)改變成“零

31、”態(tài)。（4）OSCin和OSCout為參考振蕩器輸入/輸出，當(dāng)這些引腳聯(lián)到外部并聯(lián)諧振晶體的端子時(shí)，它們可以組成一個(gè)在片內(nèi)參考振蕩器。適當(dāng)數(shù)值的調(diào)頻電容必須從OSCin和OSCout連到地。（5）PDout為相位檢測(cè)器的輸出，該引腳為可用作環(huán)路誤差的相位檢測(cè)器三態(tài)輸出。為了達(dá)到這一目的也可用雙端輸出。3.3.3 鎖相環(huán)電路分析 鎖相環(huán)電路原理圖附圖2。當(dāng)參考頻率設(shè)定為5k，輸出頻率為35MHz-39MHz，可采用直接分頻方式，環(huán)路的可編程分頻器的分頻比N由下式計(jì)算得： （4-1）計(jì)算得最小分頻比=7000，最大分頻比=7800。在鎖相環(huán)路中，環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)是十分重要的。本系統(tǒng)采用無(wú)源比例積分

32、濾波器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，調(diào)試方便。各個(gè)參數(shù)計(jì)算如下：平均分頻比 （4-2）鑒相器靈敏度 （4-3）壓控振蕩器靈敏度在工程上可用下式求得：（實(shí)際測(cè)得） （4-4）環(huán)路總增益 （4-5）第四章 系統(tǒng)功能調(diào)試4.1 壓控振蕩器的調(diào)試一種壓控振蕩器，主要涉及壓控振蕩器起振電路，尤其是涉及到多個(gè)壓控振蕩器切換時(shí)的起振電路。本發(fā)明提供了加速壓控振蕩器切換過(guò)程中的電路起振，縮短壓控振蕩器的起振時(shí)間。包括有振蕩電路、快速起振電路、諧振回路?？焖倨鹫耠娐返妮敵龆朔謩e接于諧振回路的兩端，在一個(gè)片內(nèi)脈沖信號(hào)的作用下使諧振回路的兩端產(chǎn)生大電壓差，從而實(shí)現(xiàn)壓控振蕩器快速起振?？焖倨鹫耠娐贩謩e由三個(gè)倒相器和一個(gè)管組

33、成。倒相器由一個(gè)管和一個(gè)管組成。同時(shí)由于在振蕩器電路中采用管提供尾電流可大大優(yōu)化壓控振蕩器的相位噪聲。首先將鎖相環(huán)路斷開(kāi)，通過(guò)一分壓電阻控制壓控振蕩器的輸入電壓，如圖4-1，調(diào)節(jié)可變電阻Rp，以改變的輸出頻率，如果不在設(shè)計(jì)指標(biāo)要求的頻帶范圍，則需適當(dāng)改變振蕩回路參數(shù)C、L（一般為12-14匝的中周）。如果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，只須將鎖相環(huán)路閉合即可。 圖 4-1 壓控振蕩器的調(diào)試 通濾波器改為有源低通濾波器，可加寬頻帶（有源低通濾波器可加大電壓變化范圍）。4.2 偉福仿真系統(tǒng)程序功能由于89C51的控制功能較多，軟件系統(tǒng)復(fù)雜，先由仿真器進(jìn)行逐項(xiàng)調(diào)試，確定正常后再執(zhí)行。4.2.1 偉福軟件介紹偉福真正集

34、成調(diào)試環(huán)境，集成了編輯器、編譯器、調(diào)試器，源程序編輯、編譯、下載、調(diào)試全部可以在一個(gè)環(huán)境下完成。且偉福的多種仿真器，及所支持各種CPU 仿真全部集成在一個(gè)環(huán)境下?？煞抡鍹CS51 系列，MCS196 系列，Microchip PIC 系列CPU。偉福WINDOWS 調(diào)試軟件提供了一個(gè)全集成環(huán)境，統(tǒng)一的界面，包含一個(gè)項(xiàng)目管理器，一個(gè)功能強(qiáng)大的編輯器，匯編Make、Build和調(diào)試工具并提供一個(gè)與第三方編譯器的接口。它有雙工作模式：軟件模擬仿真（不用仿真器也能模擬運(yùn)行用戶(hù)程序），硬件仿真。4.2.2 用偉福調(diào)試系統(tǒng)程序打開(kāi)偉福6000，裝入系統(tǒng)程序，如圖4-2所示圖 4-2 偉福6000軟件環(huán)境利

35、用偉?？梢詸z查程序是否有錯(cuò)，功能是否可以實(shí)現(xiàn)，等程序檢查無(wú)誤后才可燒寫(xiě)入單片機(jī)芯片。將偉福仿真器與系統(tǒng)硬件電路和電腦連接好，在wave6000菜單欄的仿真器里設(shè)置好仿真器、仿真頭和CPU型號(hào)，然后再測(cè)試下串行口看數(shù)據(jù)是否傳輸正常，是否正確接上電腦，操作如圖4-3和圖4-4 示圖 4-3 仿真器設(shè)置圖 圖 4-4仿真器設(shè)置圖然后編譯系統(tǒng)程序，如果程序有問(wèn)題，可通過(guò)按快捷鍵F8進(jìn)行單步運(yùn)行檢查錯(cuò)誤，或者在出錯(cuò)程序段設(shè)置PC進(jìn)行單步運(yùn)行檢查，待系統(tǒng)程序無(wú)誤后全速運(yùn)行，接著就是測(cè)試系統(tǒng)的功能了。調(diào)試成功，系統(tǒng)可輸出相應(yīng)的可編程程序分頻比并顯示其送出的頻率值，還可以實(shí)現(xiàn)一些其他的功能如頻率自動(dòng)步進(jìn)、遞減

36、10K(或100K)，預(yù)置頻率、記憶的功能。 4.3 鎖相環(huán)路的調(diào)試 將調(diào)試好的壓控振蕩器與鎖相環(huán)路相連,并將鎖相環(huán)路與單片機(jī)斷開(kāi),其控制分頻比的14位輸入口（N0-N13）用手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制,開(kāi)關(guān)一端接輸入口,另一端接地，即用手動(dòng)開(kāi)關(guān)代替單片機(jī)輸入控制.調(diào)試鎖相環(huán)路時(shí),應(yīng)首先檢查芯片的好壞，一般是通電后用示波器觀察晶振的兩腳（MC141151-2的26，27腳）是否起振，而且是否等于晶振的標(biāo)稱(chēng)頻率，如果相等，則一般情況下芯片是好的。接入壓控振蕩回路之前，應(yīng)首先將所要的頻率（在壓控振蕩器的振蕩范圍內(nèi)），除以晶振預(yù)分頻后的基準(zhǔn)頻率（比如想輸出37MHz的頻率，晶振分頻后基準(zhǔn)頻率為10KHz，則得37

37、00），換算成二進(jìn)制數(shù)，按照此數(shù)改變開(kāi)關(guān)的通斷。連接好兩個(gè)模塊后，還應(yīng)用示波器觀察鎖相環(huán)的鑒相器（PDout,MC145151-2的第4腳）輸出波形，是否為較低頻頻率波形，再次檢驗(yàn)芯片好壞。一切檢查器件無(wú)誤后，用示波器觀察壓控振蕩器的輸出信號(hào)頻率，是否與輸入二進(jìn)制代表的頻率值相等，頻率值是否有跳動(dòng)，如果無(wú)跳動(dòng)，則說(shuō)明已經(jīng)鎖??；大多情況下，頻率不會(huì)很穩(wěn)，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)中周的磁芯，改變電感量，并且適當(dāng)改變?yōu)V波器可調(diào)電阻的阻值，直到頻率被鎖定。鎖定后，以鎖定的頻率數(shù)值為中心，向上和向下改變輸入14位二進(jìn)制數(shù)的數(shù)值，改變壓控振蕩器的輸出頻率值，用示波器觀察頻率的變化值和穩(wěn)定性，直到頻率不穩(wěn)時(shí)，記錄下能

38、夠鎖定的頻率最大值和最小值。這兩個(gè)值就是該鎖相環(huán)路系統(tǒng)所能鎖定的最大頻率范圍。4.4 輸出頻率測(cè)量及穩(wěn)定度測(cè)試儀器用雙蹤示波器 SS-7810型和頻率計(jì)NFC-100C-1型示波器觸發(fā)方式的選擇“常態(tài)”：無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上無(wú)光跡顯示；有信號(hào)輸入時(shí)，觸發(fā)電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路被觸發(fā)掃描。當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率低于20Hz時(shí)，必須選擇這種方式?！白詣?dòng)”：無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上有光跡顯示；一旦有信號(hào)輸入時(shí)，電平調(diào)節(jié)在合適位置上，電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到觸發(fā)掃描狀態(tài)，顯示穩(wěn)定的波形，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率高于20常用這一種方式?！半娨晥?chǎng)”：對(duì)電視信號(hào)中的場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行同步，如果是正極性，則可以由CH2輸入，借助于CH2移位拉出

39、，把正極性轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)極性后測(cè)量?！胺逯底詣?dòng)”：這種方式同自動(dòng)方式，但無(wú)須調(diào)節(jié)電平即能同步，它一般適用于正弦波、對(duì)稱(chēng)方波或占空比相差不大的脈沖波。對(duì)于頻率較高的測(cè)試信號(hào)，有時(shí)也要借助于電平調(diào)節(jié)，它的觸發(fā)同步靈敏度要比“常態(tài)”或“自動(dòng)”稍低一些直接在由鍵盤(pán)送入確定數(shù)顯示的頻，然后用頻率計(jì)（計(jì)數(shù)器）測(cè)量實(shí)際輸出頻率。用頻率計(jì)測(cè)量所測(cè)的數(shù)據(jù)，觀察其跳動(dòng)情況，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定情況。從理論上講，系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定度決定于頻率合成器上所使用的晶體振蕩器，它應(yīng)該有的穩(wěn)定度。第五章 總結(jié)鎖相技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)頻率合成器是目前應(yīng)用最為廣泛的一種頻率合成方法，優(yōu)點(diǎn)是能夠提供長(zhǎng)期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定度的信號(hào)輸出，再加上用單片機(jī)來(lái)控制它的

40、頻率分頻比，使得它可程控和頻率輸出可靈活配置，可作為一般智能化儀器的信號(hào)源。針對(duì)應(yīng)用要求，本文完成了基于單片機(jī)AT89C51的鎖相頻率合成器的電路設(shè)計(jì)與調(diào)試，從理論的角度對(duì)所實(shí)現(xiàn)的電路性能作了邏輯上的推導(dǎo)和分析。本次的頻率合成器的設(shè)計(jì)，是在經(jīng)典的頻率鎖相合成器電路的基礎(chǔ)上，加入了單片機(jī)控制環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了頻率輸出的自動(dòng)控制，增加了頻率步進(jìn)搜索、自動(dòng)搜索、預(yù)置頻率值、顯示頻率等功能，這正是本設(shè)計(jì)最具特色的地方，也是創(chuàng)新所在。本鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)主要以模擬電路形式出現(xiàn)，已經(jīng)成為一種成熟的頻率合成技術(shù)，出現(xiàn)了大量的可編程控制的高集成度產(chǎn)品，所以在頻率合成器的設(shè)計(jì)中，環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)成為重點(diǎn)，這樣，對(duì)環(huán)路

41、濾波器的分析變得重要。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的輸出頻率相位噪聲、雜散輸出和轉(zhuǎn)換時(shí)間的理論分析，可以盡可能地設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。 隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)越來(lái)越受到重視，和模擬的技術(shù)相比較，DDS具有高分辨率和快速頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間的優(yōu)勢(shì)，但在高頻輸出和對(duì)寄生噪聲、雜波的抑制方面還有不足，所以，目前出現(xiàn)了DDS和PLI?；旌显O(shè)計(jì)的頻率合成技術(shù)。 文采用鎖相式頻率合成的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是減小相位噪聲，以滿足用戶(hù)提出的較為苛刻的相位噪聲指標(biāo)。本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)由單片機(jī)、定時(shí)計(jì)數(shù)器及單片機(jī)集成鎖相環(huán)路組成的可程控頻率合成器，所以設(shè)計(jì)過(guò)程會(huì)涉及到鎖相環(huán)路、頻率合成器和單片

42、機(jī)方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于要通過(guò)程序使單片機(jī)模塊與鎖相環(huán)電路模塊軟硬相結(jié)合，所以剛開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)我遇到好多問(wèn)題。比如單片機(jī)I/O口端口如何與鎖相環(huán)連接，如何編寫(xiě)程序來(lái)控制單片機(jī)分頻等，這時(shí)我知道知識(shí)的重要性了，平時(shí)上課的時(shí)候不認(rèn)真聽(tīng)課，老師將的一些知識(shí)沒(méi)有完全掌握，課下有不肯花功夫去看，用到知識(shí)了，人開(kāi)始手忙腳亂了，于是開(kāi)始了上網(wǎng)，進(jìn)圖書(shū)館等。經(jīng)過(guò)查閱很多相關(guān)資料，加上老師的幫助以及自己的思考，終于解決了這些問(wèn)題，使系統(tǒng)功能更加完善。現(xiàn)在，基于AT89C51單片機(jī)的鎖相頻率合成器已初步設(shè)計(jì)出來(lái)。并且經(jīng)過(guò)偉福系統(tǒng)的調(diào)試，可以正常運(yùn)行。這一個(gè)月以來(lái)的辛苦沒(méi)有白費(fèi)，看者自己的成果，心里還是很開(kāi)心的

43、。完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我就要走向社會(huì)了，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅從知識(shí)上給了我新知識(shí)，這次也鍛煉了我與人合作的能力。感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我的種種。附錄:ORG 0000H AJMP START ORG 0030HSTART: MOV SP, #60H MOV R4, #08H ;清除30H-37H的地址 MOV R0, #30H LCALL DISP ;初始化全部顯示零CLEAR: MOV R0, #00H INC R0 DJNZ R4, CLEAR L1: MOV R3, #0F7H ;掃描初值(P1.3=0) MOV R1, #00H ;取碼指針L2: MOV A, R3 ;開(kāi)始掃描 MOV P1, A

44、 ;將掃描值輸出至P1 MOV A, P1 ;讀入P1值，判斷是否有鍵按下？ MOV R4, A ;存入R4，以判斷是否放開(kāi) SETB C ;C=1 MOV R5, #04H ;掃描P1.4-P1.7L3: RLC A ;將按鍵值左移一位 JNC KEYIN ;判斷C=0？有鍵按下則C=0，跳至KEYIN INC R1 ;C=1則表示沒(méi)鍵按下，將取碼指針值加1 DJNZ R5, L3 ;4列掃描完畢了？ LCALL DISP ;調(diào)用顯示子程序 MOV A, R3 ;掃描值載入 SETB C ;C=1 RRC A ;掃描下一行（P1.3-P1.0） MOV R3, A ;存回掃描寄存器 JC L2 ;C=1？是則P1.0尚未掃描到 JMP L1 ;C=0則4行已掃描完畢KEYIN: MOV R7, #60 ;消除抖動(dòng)D2: MOV R6, #248 DJNZ R6, $ DJNZ R7, D2D3: MOV A, P1 ;讀入P1值 XRL A, R4 ;與上次讀入值作比較 JZ D3 ;ACC=0則相等，表示按鈕未放 MOV A, R1 ;按鈕已放開(kāi)，取碼指針載入累加器 MOV DPTR, #TABLE ;數(shù)據(jù)指針指到TABLE MOVC