基于51單片機三角波信號發(fā)生器設(shè)計論文-文庫吧
2025-06-07 23:21 本頁面
【正文】 第一塊4位微處理器芯片英特爾 4004，標(biāo)志著第一代微處理器問世，微處理器和微機時代從此開始。因發(fā)明微處理器，霍夫被英國《經(jīng)濟學(xué)家》雜志列為“二戰(zhàn)以來最有影響力的7位科學(xué)家”之一 。 1971年11月，英特爾推出MCS4微型計算機系統(tǒng)（包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微處理器 ）其中4004包含2300個晶體管，尺寸規(guī)格為3mm4mm，計算性能遠遠超過當(dāng)年的ENIAC，最初售價為200美元。 1972年4月，霍夫等人開發(fā)出第一個8位微處理器英特爾 8008。由于8008采用的是P溝道MOS微處理器，因此仍屬第一代微處理器。1973年英特爾公司研制出8位的微處理器8080；1973年8月，霍夫等人研制出8位微處理器英特爾 8080，以N溝道MOS電路取代了P溝道，第二代微處理器就此誕生。主頻2MHz的8080芯片運算速度比8008快10倍，可存取64KB存儲器，使用了基于6微米技術(shù)的6000個晶體管，（Million Instructions Per Second ）。1975年4月，MITS發(fā)布第一個通用型Altair 8800，售價375美元，帶有1KB存儲器。這是世界上第一臺微型計算機。1976年英特爾公司研制出MCS48系列8位的單片機，這也是單片機的問世。其各洛公司公司于1976年開發(fā)的Z80微處理器，廣泛用于微型計算機和工業(yè)自動控制設(shè)備。當(dāng)時，其各洛公司、Motorola和英特爾在微處理器領(lǐng)域三足鼎立。20世紀80年代初，英特爾公司在MCS48系列單片機的基礎(chǔ)上，推出了MCS51系列8位高檔單片機。MCS51系列單片機無論是片內(nèi)RAM容量，I/O口功能，系統(tǒng)擴展方面都有了很大的提高 便攜式和智能化是儀器的基本要求，對傳統(tǒng)的數(shù)字化，智能化，集成化也就顯得尤為重要。目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號在電路中常常用來代替前端電路的實際信號，為后端電路提供一個理想信號。由于信號源信號的特征參數(shù)均可人為設(shè)定，所以可以方便地模擬各種情況下不同特性的信號，對于產(chǎn)品研發(fā)和電路實驗特別有用。在電路測試中，我們可以通過測量、對比輸入和輸出信號，來判斷信號處理電路的功能和特性是否達到設(shè)計要求。例如，用信號發(fā)生器產(chǎn)生一個頻率為1kHz的正弦波信號,輸入到一個被測的信號處理電路（功能為正弦波輸入、方波輸出），在被測電路輸出端可以用示波器檢驗是否有符合設(shè)計要求的方波輸出。高精度的信號發(fā)生器在計量和校準(zhǔn)領(lǐng)域也可以作為標(biāo)準(zhǔn)信號源（參考源），待校準(zhǔn)儀器以參考源為標(biāo)準(zhǔn)進行調(diào)校。由此可看出，信號發(fā)生器可廣泛應(yīng)用在電子研發(fā)、維修、測量、校準(zhǔn)等領(lǐng)域。第二章 系統(tǒng)設(shè)計 三角波是如何產(chǎn)生的，公式如下： 如果以恒流源對電容充電，即可產(chǎn)生正斜率的斜波。同理，右以恒流源將儲存在電容上的電荷放電即產(chǎn)生負斜率的斜波，電路結(jié)構(gòu)如下： 當(dāng)I1 =I2時，即可產(chǎn)生對稱的三角波，如果I1 I2，此時即產(chǎn)生負斜率的鋸齒波，同理I1 I2即產(chǎn)生正斜率鋸齒波。 ，開關(guān)SW1的選擇即可讓充電速度呈倍數(shù)改變，也就是改變信號的頻率，這也就是信號源面板上頻率檔的選擇開關(guān)。同樣的同步地改變I1及I2，也可以改變頻率，這也就是信號源上調(diào)整頻率的電位器，只不過需要簡單地將原本是電壓信號轉(zhuǎn)成電流而已。 設(shè)計思路采用AT89S51單片機和DAC0832芯片，直接連接鍵盤和顯示。該方案主要對AT89S51單片機的各個I/O充分利用。P1口是連接鍵盤以及接顯示電路，P2口連接DAC0832輸出波形。這樣總體來說，能對單片機各個接口都利用上了，而不是多用其他芯片，從而減小了系統(tǒng)的成本。也對按照系統(tǒng)便攜式低頻信號發(fā)生器的要求完成。占用空間小使用芯片少，低能耗。這種方案能輸出頻率有較好的
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