【正文】 程序存儲器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級， 2 層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 AT89S51 的實(shí)物圖和引腳圖 AT89S51 芯片共有 40 個(gè)管腳，分為 P0、 P P P GND、 VCC 等接口，其管腳圖和實(shí)物圖見圖 31。 *8 位內(nèi)部 RAM。 。 GND：接地。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故 。接下來讓我們再看另一個(gè)問題，從圖中可以看出這四個(gè)端口還有一個(gè)差別，除了 P1 口外 P0、P P3 口都還有其他的功能。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。 的晶振及其連接方法 CPU 工作時(shí)都必須有一個(gè)時(shí)鐘脈沖。 C C2：使用石英晶體時(shí)， C1=C2=30（177。 89S51 為高電平復(fù)位，一般有 3種復(fù)位方法。設(shè)置一個(gè)復(fù)位按鈕，當(dāng)操作者按下按鈕時(shí)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號。 圖 33 89S51 的復(fù)位電路 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合， 并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。它有一系列固定的電壓輸出，應(yīng)用非常的廣泛。 ： 最大輸出電流為 輸出電壓為 5V 熱過載保護(hù) 短路保護(hù) 輸出晶體 管安全工作區(qū)保護(hù) （ Ta=25℃）： 表 31 L7805 芯片極限參數(shù) 參數(shù) 符號 數(shù)值 單位 輸入電壓： （ Vo=5V to 18V） (Vo=24V) Vi 35 40 V V 結(jié)到空氣熱阻 Rθ JA 65 ℃ /W 結(jié)到殼熱阻 Rθ JC 5 ℃ /W 工作溫度 Topr 0～ +125 ℃ 貯存溫度 Tstg 65～ +150 ℃ 變壓電路 本系統(tǒng)直接由 220V 電源供電。 (2)IOUT1：模擬電流輸出端 1。 VREF 端與 D/A 內(nèi)部 T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。 當(dāng) WR2 和 XFER 同時(shí)有效時(shí)， 8位 DAC 寄存器端為高電平“ 1”，此時(shí) DAC 寄存器的輸出端Q跟隨輸入端 D 也就是輸入寄存器 Q端的電平變化；反之，當(dāng)端為低電平“ 0”時(shí)，第一級 8位輸入寄存器 Q 端的狀態(tài)則鎖存到第二級 8位 DAC 寄存器中，以便第三級 8 位 DAC 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換。 單緩沖方式具有適用于只有一路模擬信號輸出或幾路模擬信號非同步輸出的情形的優(yōu)點(diǎn)，但是電路線路連接比較簡單。 8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存，由加以控制； 8位 DAC 寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由加以控制； 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；由與門、非與門組成的輸入控制電路來控制 2 個(gè)寄存器的選通或鎖存狀態(tài)。則D/A 轉(zhuǎn)換器的總輸出電壓為： VOUT2= [(R3/R2) VOUT1+(R3/R1)] VREF 設(shè) R1=R3=2R R2=R，則 VOUT2= (2VOUT1+VREF) DAC0832 主要 是用于波形的數(shù)據(jù)的傳送，是本題目電路中的主要芯片。2nA ）和開環(huán)增益高（對于 OP07 為 300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得 OP07 特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號等方面。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 低失調(diào)電壓漂移： ℃ 。 信號調(diào)節(jié)模塊 圖 39 幅度調(diào)節(jié)模塊 圖 310 頻率調(diào)節(jié)模塊 電位器 W1 用于對輸入的電壓根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)然后輸入到 D0～ D7 端口。 同理 D/A 轉(zhuǎn)換器 U4 配合 運(yùn)算放大器 U 運(yùn)算放大器 U7使用起到了調(diào)節(jié)信號頻率的作用。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會被鎖存。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 共陽顯示數(shù)字模式下的每個(gè)數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制碼見表 33。 數(shù)碼管的驅(qū)動方式 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 “a 、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp” 的同名端連 在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。因?yàn)橛?P0 口作為輸出口，所以要在每個(gè)端口都用 10KΩ的電阻作為上拉電阻，可以起到限制通電電流的作用，延長數(shù)碼管的使用壽命。 動態(tài)顯示所用的 I/O 接口信號線少，線路簡單，但軟件開銷大，需要 CPU 周期性地對它刷新，因此會占用 CPU 大量的時(shí)間。根據(jù)本系統(tǒng)的要求，必須設(shè)計(jì)出系統(tǒng)主程序（信號處理、計(jì)數(shù)）、掉電保護(hù)程序、顯示程 序等。按鍵 KEY4 用來調(diào)整對信號頻率和幅值的切換。 四種波形程序設(shè)計(jì) 通過 K1 鍵實(shí)現(xiàn)對 flak 的賦值。 if(flak==0) //sin { pai=pai+*ff/980。 } //o else if(flak==1) { pai=pai+2*ff/980。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 } //^ else if(flak==2) { pai=pai+*ff/980。 } else if(flak==3) // j { pai=pai+*ff/980。當(dāng) fa 為 0時(shí)，不能調(diào)節(jié)信號的頻率和幅度，信號的頻率和幅度為默認(rèn)值 40Hz 和 或者上次末的值； fa 為 1時(shí)只能調(diào)節(jié)信號的頻率，當(dāng) tt=200 時(shí)，顯示頻率的值，當(dāng) 200tt=400 時(shí)，不顯示頻率的值，當(dāng)tt400 時(shí)自動清零，從而實(shí)現(xiàn)對頻率值的閃爍顯示。 if(fa==0) { displaydata[1]=frequency/10。 } else if(fa==1) 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 { if(tt=200) { displaydata[1]=frequency/10。tt=400) { displaydata[1]=12。 displaydata[5]=amplitude%10。 displaydata[5]=amplitude%10。 displaydata[5]=12。 //A displaydata[6]=12。 //位鎖存 LATCH2=0。 LATCH1=1。 if(8==i) //檢測 8位掃描完全結(jié)束？如掃描完成則從第一個(gè)開始再次掃描 8 位 i=0。 if(flak3) flak=0。 if(fa2)fa=0。 if(up==0) { while(!up)。 } else if(fa==2) { amplitude++。 if(fa==1) { if(frequency0)frequency。 if(queding==0) { while(!queding)。 波形準(zhǔn)確并且平滑。 示波器測試的波形 測試結(jié)果如圖所示 : 方波： 圖 51 方波效果圖 注：按鍵設(shè)置頻率為 28Hz，幅值為 。 這項(xiàng)設(shè)計(jì)簡單，實(shí)用，想比其他低頻信號發(fā)生器穩(wěn)定而且價(jià)格低廉。這是我希望看到的也正是我進(jìn)行此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。今后我會更加努力的學(xué)習(xí)，完成更多更先進(jìn)的設(shè)計(jì)。老師的諄諄教導(dǎo)，使我受益匪淺。 感謝學(xué)校其他老師和同學(xué)給予的幫助和支持。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 30 參考文獻(xiàn) [1]穆 蘭 .單片微型機(jī)計(jì)算機(jī)原理及接口技。在設(shè)計(jì)中，我力求硬件電路簡單，充分發(fā)揮軟件靈活方面的特點(diǎn)，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 陳 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí) 半 載，卻給以終生受益無窮之道。 首先要感謝學(xué)校給我提提供了做這個(gè)系統(tǒng)的機(jī)會，感謝學(xué)校的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師一直以來對我的教導(dǎo)和幫助。在這段過程中我下載了許多有關(guān)文獻(xiàn)同時(shí)也到圖書館翻閱了許多相關(guān)資料，對于設(shè)計(jì)進(jìn)度也是先安排學(xué)習(xí)后進(jìn)行設(shè)計(jì)的，當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程中也是不斷學(xué)習(xí)的，這些所學(xué)到的知識是很珍貴的。比如頻率的可調(diào)范圍不怎么理想，能輸出的波形不怎么多。 鋸齒波： 圖 53 鋸齒波效果圖 注：按鍵設(shè)置頻率為 51Hz，幅值為 。通過調(diào)試，波形無明顯失真，示波器顯示頻率和設(shè)定值基本相近，顯示幅值大于設(shè)定值 左右，基本符合本設(shè)計(jì)的要求。 } } 開 始K 4 按 下 K 5 按 下K 2 按 下加 頻 率或 幅 度減 頻 率或 幅 度K 3 按 下完 成 設(shè) 定NY 圖 41 加減鍵和確定鍵流程圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 5 測試結(jié)論 測試結(jié)果 本作品可以產(chǎn)生方波、鋸齒波、三角波、正弦波，用數(shù)碼管顯示對應(yīng)的波形的頻率和幅值。 } else if(fa==2) { if(amplitude0)amplitude。 } } } if(down==0) //減鍵 { delay(1000)。 if(frequency99)frequency=0。設(shè)置完成后即可按確定鍵實(shí)現(xiàn)對信號頻率和幅徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 值的確定。 if(f_a==0) { while(!f_a)。 if(boxing==0) { while(!boxing)。 delay(150)。0x7f。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 DataPort=WeiMa[i]。 } displaydata[0]=11。amp。 displaydata[2]=frequency%10。 } else if(tt400)tt=0。 } if(tt200amp。 displaydata[4]=amplitude/10。具體代碼如下： while(1) { a_port=*amplitude*255/50。 P0=pai*255/。 if(pai=) P0=pai*255/。 if(pai1)P0=0。 P0=sin_p+128。具體代碼如下： void timer0(void) interrupt 1 { TH0=0xe7。按鍵 KEY6 為復(fù) 位鍵。 主程序設(shè)計(jì) 本軟件設(shè)計(jì)過程中主要實(shí)現(xiàn)利用按鍵來控制不同波形的輸出，當(dāng)按鍵 KEY1 按下 1 次時(shí)，函數(shù)發(fā)生器就輸出正弦波；當(dāng)按鍵 KEY1 按下 2