單片機(jī)課程設(shè)計(jì)占空比可調(diào)的方波發(fā)生器-文庫吧
2025-06-11 13:00 本頁面
【正文】 可調(diào)的波形。這樣一個信號發(fā)生器裝置在控制領(lǐng)域有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。因?yàn)楫a(chǎn)生一系列的可調(diào)波形可以作為其他一些設(shè)備的數(shù)值輸入，還可以應(yīng)用與設(shè)備檢測，儀器調(diào)試等場合。高頻穩(wěn)定的波形信號也可以用于無線電波的調(diào)頻，解調(diào)[3]。這些都是現(xiàn)代生活中必不可少的一些應(yīng)用。 占空比可調(diào)的信號發(fā)生器技術(shù)狀況顯示屏的控制系統(tǒng)包括輸入接口電路、信號控制、轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理電路及輸出接口電路等，涉及的具體技術(shù)很多，其關(guān)鍵技術(shù)包括串行傳輸與并行傳輸技術(shù)、動態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)、自動檢測及遠(yuǎn)程控制技術(shù)等。1占空比可調(diào)的方波發(fā)生器 中斷技術(shù) 所謂“中斷”，是指CPU執(zhí)行正常程序時，系統(tǒng)中出現(xiàn)特殊請求，CPU暫時中止當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去處理更緊急的事件（執(zhí)行中斷服務(wù)程序），處理完畢（中斷服務(wù)完成）后，CPU自動返回原程序的過程。4個專用寄存器用于中斷控制，用戶通過設(shè)置其狀態(tài)來管理中斷系統(tǒng)。分別是：TCON: 定時器/計(jì)數(shù)器控制寄存器；SCON: 串行口控制寄存器；IE: 中斷允許寄存器；IP: 中斷優(yōu)先級寄存器。中斷優(yōu)先原則：對同時發(fā)生多個中斷申請時：不同優(yōu)先級的中斷同時申請：先高后低；相同優(yōu)先級的中斷同時申請：按序執(zhí)行；正處理低優(yōu)先級中斷又接到高級別中斷：高打斷低；正處理高優(yōu)先級中斷又接到低級別中斷：高不理低。單片機(jī)工作時，在每個機(jī)器周期中S5P2都會去查詢各個中斷標(biāo)志，如果有中斷請求。必須滿足下列條件單片機(jī)才能響應(yīng)中斷：① 相應(yīng)的中斷是開放的；② 沒有同級的中斷或更高級別的中斷正在處理；③ 正在執(zhí)行的指令必須執(zhí)行完最后 1個機(jī)器周期；④ 若正在執(zhí)行RETI，或正在訪問IE或IP寄存器,則必須執(zhí)行完當(dāng)前指令的下一條指令后方能響應(yīng)中斷。 中斷過程包括中斷請求、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)、中斷返回四個階段。中斷請求：中斷源將相應(yīng)請求中斷的標(biāo)志位置 “1”，表示發(fā)出請求，并由CPU 查詢；中斷響應(yīng)：在中斷允許條件下相應(yīng)中斷。斷點(diǎn)入?！烦袛鄻?biāo)志→關(guān)閉低同級中斷允許→中斷入口地址送PC。 這些工作都是由硬件自動完成的；中斷服務(wù)：根據(jù)入口地址轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序，包含保護(hù)現(xiàn)場、執(zhí)行中斷主體、恢復(fù)現(xiàn)場；中斷返回：執(zhí)行中斷返回RETI指令→斷點(diǎn)出?！_放中斷允許→返回原程序[4]。 定時器技術(shù)定時是單片機(jī)的晶振經(jīng)過12分頻后獲得的一個脈沖源，對脈沖源的個數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。定時的種類分為：軟件定時：利用執(zhí)行一個循環(huán)程序進(jìn)行時間延遲。其特點(diǎn)是定時時間精確，不需外加硬件電路，但占用CPU時間。因此軟件定時的時間不宜過長；硬件定時：利用硬件電路實(shí)現(xiàn)定時。其特點(diǎn)是不占用CPU時間，通過改變電路元器件參數(shù)來調(diào)節(jié)定時，但使用不夠靈活方便。對于時間較長的定時，常用硬件電路來實(shí)現(xiàn)；可編程定時器：通過專用的定時器/計(jì)數(shù)器芯片實(shí)現(xiàn)。其特點(diǎn)是通過對系統(tǒng)時鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)定時，定時時間可通過程序設(shè)定的方法改變，使用靈活方便。使用T0/T1的步驟：確定選擇T0/T1確定工作模式：定時、計(jì)數(shù)；確定工作方式：方式0、方式方式方式3；計(jì)算T0/T1初值；編寫主程序，中斷入口處理，定時器/計(jì)數(shù)器初始化；編寫中斷服務(wù)程序。定時器/計(jì)數(shù)器初始化的步驟：寫TMOD，設(shè)置定時器/計(jì)數(shù)器的工作方式、模式；計(jì)算定時器/計(jì)數(shù)器的初值，寫入TH0/THTL0/TL1；設(shè)置IE、IP，以開放相應(yīng)的中斷和設(shè)定中斷優(yōu)先級[5]。2占空比可調(diào)的方波發(fā)生器 本設(shè)計(jì)任務(wù)現(xiàn)在市場上的信號發(fā)生器很多，而占空比可調(diào)的信號發(fā)生器在控制領(lǐng)域有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。因?yàn)楫a(chǎn)生一系列的占空比可調(diào)波形可以作為其他一些設(shè)備的數(shù)值輸入，還可以應(yīng)用與設(shè)備檢測，儀器調(diào)試等場合。高頻穩(wěn)定的波形信號也可以用于無線電波的調(diào)頻，解調(diào)。本次設(shè)計(jì)是以AT89C51為核心設(shè)計(jì)一個占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，通過定時器和中斷來實(shí)現(xiàn)輸出占空比可調(diào)的方波。3占空比可調(diào)的方波發(fā)生器第2章 總體方案論證與設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51為占空比可調(diào)方波發(fā)生器的控制核心，系統(tǒng)主要包括最小系統(tǒng)、LED七段碼顯示、脈沖輸出方波、示波器。 方案設(shè)計(jì)與選擇實(shí)現(xiàn)方波發(fā)生器的方法很多，但主要有三個方案：采用單片函數(shù)發(fā)生器8038，采用鎖相式頻率合成器，采用單片機(jī)編程。方案一：采用單片函數(shù)發(fā)生器8038,8038可同時產(chǎn)生正弦波、方波等，而且方法簡單易行，用D/A轉(zhuǎn)換器額輸出來改變調(diào)制電壓，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率。但產(chǎn)生信號的頻率穩(wěn)定度不高。方案二：采用鎖相式頻率合成器，利用鎖相環(huán)，將壓控振蕩器VCO的輸出頻率鎖定在所需頻率上，該方案性能良好，但難以達(dá)到輸出頻率覆蓋系數(shù)的要求，且電路復(fù)雜。方案三：采用單片
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