答辯演講稿由單片機(jī)構(gòu)成的鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)平臺軟件設(shè)計(jì)

我的畢設(shè)課題是以單片機(jī)控制的鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)平臺系統(tǒng)，這個系統(tǒng)將具有性價(jià)比高、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展功能強(qiáng)的特點(diǎn)，而且頻率的穩(wěn)定性很高。本系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52、VOC壓控振蕩器，相位比較器，環(huán)路濾波器為核心器件來進(jìn)行鎖相環(huán)的實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)具有鍵盤輸入和顯示功能，輸出頻率f0=1.000~999KHZ,頻率間隔1KHZ。輸出電平：TTL電平，電源：+5V。對分頻比進(jìn)行設(shè)置實(shí)時通過LED數(shù)碼管定顯，分頻比顯示的是三位，分別是百、時、個位，所以通過三個鍵盤分別對應(yīng)控制三個數(shù)碼管來實(shí)現(xiàn)0——999。按鍵控制分頻比，并通過單片機(jī)來觸發(fā)鎖相環(huán)模塊的工作。鎖相環(huán)的特點(diǎn)是：利用外部輸入的參考信號控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號的頻率和相位，因此鎖相環(huán)可以實(shí)現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤。鎖相環(huán)在工作的過程中，當(dāng)輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住，這就是鎖相環(huán)名稱的由來。在鎖相環(huán)的基礎(chǔ)上再加一個分頻器就構(gòu)成了頻率合成器，本設(shè)計(jì)的分頻器采用十位、個位為三級可預(yù)置分頻器，全部采用可預(yù)置BCD碼同步1/N計(jì)數(shù)器CD4522，可由4位小型撥動開關(guān)選擇，分別置入分頻比的百位數(shù)、十位數(shù)、個位數(shù)以8421BCD碼形式輸入，使用時按所需分頻比N預(yù)置好輸入數(shù)據(jù)，使f0=N·fR，3位程序分頻器CD4522的數(shù)據(jù)輸入端分別接有510KΩ的下拉電阻，當(dāng)撥碼開關(guān)沒有對該系統(tǒng)單元數(shù)據(jù)輸入時，即開路狀態(tài)時，此時下拉電阻把數(shù)據(jù)輸入端置“0”電平；當(dāng)撥碼開關(guān)工作時，則有相應(yīng)的“1”電平輸入到數(shù)據(jù)輸入端，使之置于“1”電平狀態(tài)，以便程序分頻器進(jìn)行處理。我所做的軟件部分就是通過編程讓單片機(jī)來控制分頻比的功能，通俗一點(diǎn)就是用單片機(jī)來控制撥碼開關(guān)，同時也來控制鎖相環(huán)工作，實(shí)現(xiàn)智能控制，減少人力，使本系統(tǒng)應(yīng)用更方便。我設(shè)計(jì)的軟件總程序流程圖為：NNYNY開始設(shè)置控制端口椎棧初始化7279初始化設(shè)置緩存單元顯示轉(zhuǎn)各功能鍵：鎖相環(huán)停止工作鍵，確定分頻比開始鍵鍵掃，判斷是否有鍵按下分析鍵值圖5.1系統(tǒng)主程序框圖是否為功能鍵各控制端口為：INTBITP3.0；用P3.0控制芯片4046的選通CSBITP1.0；用P1.0控制芯片7279的選通CSCLKBITP1.1；用P1.1連接7279的時鐘引腳CLKDATBITP1.2；用P1.2連接7279的引腳DATAKEYBITP1.3；用P1.3連接7279的引腳KEY各緩存單元為：47H第一個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管顯示—46H第二個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管顯示—45H第三個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管顯示—44H第四個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管不顯示43H第五個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管不顯示42H第六個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管不顯示41H第七個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管不顯示40H第八個數(shù)碼管顯緩單元，程序初始時此數(shù)碼管不顯示37H按鍵值存儲單元36H按鍵值存儲單元35H按鍵值存儲單元定義程序的執(zhí)行從地址偏移值0000H開始，堆棧指針SP指向單元67H，開辟堆棧寄存器，用于程序中各類子程序調(diào)用如ACALL或中斷等的斷點(diǎn)保護(hù)，以使程序順利、高效執(zhí)行。HD7279A的初始化通過長調(diào)用名為ST_7279的程序段實(shí)現(xiàn)。具體清零CS端，將復(fù)位清零指令0A4H發(fā)送至HD7279A，當(dāng)受到該指令后，將所有的顯示清除，所有的字符消隱、閃爍等屬性也一起被清楚。該指令執(zhí)行后，芯片所處的狀態(tài)與系統(tǒng)上電后所處的狀態(tài)一樣。顯示部分采用可編程器件HD7279A，鑒于HD7279A采用串行數(shù)據(jù)通信，內(nèi)部含有譯碼器,可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼,向其發(fā)送數(shù)據(jù)下載且譯碼指令后，發(fā)送顯示單元內(nèi)容即可完成相應(yīng)顯示輸出，發(fā)送一個字節(jié)子程序以字符名STFS標(biāo)識。相應(yīng)地當(dāng)要完成數(shù)據(jù)從HD7279A的輸出，即讀取鍵盤值時通過長調(diào)以SJFS標(biāo)識的接收一個字節(jié)子程序，HD7279A數(shù)據(jù)的串行接發(fā)送需要一定的時間等待以確認(rèn)數(shù)據(jù)是否通信完畢。在本程序中采用延時等待的方式，確認(rèn)通信完畢。鍵盤掃描通過查詢引腳KEY電平，當(dāng)為低電平時，即有鍵按下，無鍵按下返回鍵值0FFH。當(dāng)查詢到有鍵按下轉(zhuǎn)分析鍵值，判斷是否為功能鍵和數(shù)值鍵，當(dāng)為功能鍵按下再轉(zhuǎn)各功能鍵和數(shù)值鍵處理，否者繼續(xù)查詢鍵值。顯示子程序模塊在顯示子程序中，主要采用HD7279A芯片下載數(shù)據(jù)但不譯碼指令,顯示內(nèi)容按百位十位和個位輸出，分別顯示在八位數(shù)碼管的第三位、第二位和第一位HD7279A芯片其編程是嚴(yán)格按照其時序圖進(jìn)行。在顯示子程序中，首先設(shè)置顯緩區(qū)初值和顯示命令字初值，調(diào)發(fā)送一個字節(jié)子程序前片選CS有效并延時52μs再調(diào)發(fā)送字節(jié)子程序，發(fā)送顯示指令，待發(fā)送完后延時20μs，等發(fā)送完后延時12μs并使片選無效，同時設(shè)置其它工作單元以準(zhǔn)備下一次發(fā)送。開始開始賦計(jì)數(shù)器初值，08h→R5清零CS賦顯緩單元初值40H→R0發(fā)送下載數(shù)據(jù)但不譯碼指令97H→R0發(fā)送指令子程序查表顯示SETBCLK(R0)+1→R0(R1)-1→R1((R0))→A(R5)1→R5(R5)=0否返回YN延時52us延時20us,待接收完數(shù)據(jù)鍵掃子程序模塊程序執(zhí)行中，單片機(jī)一直通過查詢HD7279A引腳KEY電平狀態(tài)判斷是否有鍵按下。KEY引腳平時為高，當(dāng)有鍵按下變?yōu)榈碗娖剑珻PU此時通過向HD7279A發(fā)送讀鍵盤指令#015H讀取鍵值，通過分析判斷返回鍵值轉(zhuǎn)相應(yīng)功能處理；當(dāng)無鍵按下，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主程序在一直判斷是否有鍵按下，如果無鍵按下返回鍵值#0FFH,且繼續(xù)一直查詢鍵盤。功能鍵對應(yīng)鍵號：鎖相環(huán)停止工作鍵，04H，確定分頻比開始工作鍵，05H。數(shù)值鍵對應(yīng)鍵號：百位加一，1F號鍵；十位加一，1E號鍵；個位加一，1D號鍵。清零標(biāo)志位00H開始清零標(biāo)志位00H開始有鍵按下否？有鍵按下否？NY查詢鍵號N查詢鍵號 YY功能鍵？數(shù)值鍵？ N功能鍵？數(shù)值鍵？NY Y 返回圖5.3鍵掃程序流程圖功能鍵主要是用單片機(jī)來控制鎖相環(huán)工作與否，本設(shè)計(jì)主要設(shè)置了兩個控制鍵：鎖相環(huán)停止工作鍵，確定分頻比鎖相環(huán)開始工作鍵。數(shù)值鍵主要是用單片機(jī)來控制分頻比從0~999，本設(shè)計(jì)主要設(shè)置了三個數(shù)值鍵來顯示三位分頻比。單片機(jī)向HD7279發(fā)送指令及數(shù)值子程序在這個發(fā)送指令子程序中，待發(fā)送指令高位在前，低位在后，一位一位的發(fā)送。首先在數(shù)據(jù)線上準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備一位位給7279的DATA端口，然后CLK置高位并延時12μs后，再置低位并再延時12μs，一位數(shù)據(jù)就發(fā)送完畢。開始開始 置計(jì)數(shù)器初值置計(jì)數(shù)器初值08h→R7AA左環(huán)移1位→C(C)(C)→P1.2CLK信號置高延時8sCLK清零發(fā)完一脈沖延時8s(R7)1(R7)1→R7 Y(R7(R7)=0?返回返回單片機(jī)從HD7279接收指令及鍵盤值子程序開始開始CLK置高CLK置高DATA置高準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)DATA置高準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù) 延時8sAA左環(huán)移1位→CCLK清零接收完數(shù)據(jù)(R7)1→R7延時(R7)1→R7延時8s置計(jì)數(shù)器初值08h→R7(R7(R7)=0?YY返回