【正文】 以通過對(duì)P_SystemClock單元編程完成對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘和CPU時(shí)鐘頻率的定義，改變?cè)O(shè)置將可提供多種頻率選擇。波形的具體產(chǎn)生是通過兩路DAC來產(chǎn)生，之所以采用這種方式，是因?yàn)榱桕朣PCE061A在這方面的設(shè)計(jì)為我們提供了極大的方便，在DAC的編程方面又提供了及其便利的編程環(huán)境。發(fā)布時(shí)間：2005331 20:35:10 圖6　音頻放大電路 　　凌陽的SPCE061A是16位單片機(jī)，具有DSP功能，有很強(qiáng)的信息處理能力，最高時(shí)鐘可達(dá)到49M，具備運(yùn)算速度高的優(yōu)勢(shì)等等，這為語音的播放、錄放、合成及辨識(shí)提供了條件。用IOB8—IOB13口作為位選控制， IOA8—IOA14口傳輸要顯示的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)線和位選線直接接凌陽SPCE061A單片機(jī)的I/O口即可，因?yàn)镮/O口輸出電流很小不會(huì)對(duì)LED造成損壞，它的電壓值卻足以驅(qū)動(dòng)LED，這不像別的單片機(jī)還要外接驅(qū)動(dòng)電路和電阻，采用凌陽SPCE061A單片機(jī)大大減化了設(shè)計(jì)過程和硬件電路。 　　第一種方案采用四個(gè)LCD進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，輪流顯示波形和頻率，直接用SPCE061A驅(qū)動(dòng)液晶顯示器，要占用較多的I/O口，這里采用ICM7211M來驅(qū)動(dòng)，這樣不僅節(jié)省I/O口而且減化了編程。先置IOA0~IOA3為帶數(shù)據(jù)緩存器的高電平輸出，置IOA4~IOA7為帶下拉電阻的輸管腳，此時(shí)若有鍵按下，取IOA4~IOA7的數(shù)據(jù)將得到一個(gè)值，把此值保存下來，再置IOA4~IOA7為帶數(shù)據(jù)反相器的高電平輸出，置IOA0~IOA3為帶下拉電阻的輸入管腳，此時(shí)若鍵仍沒彈起，取IOA0~IOA3的數(shù)據(jù)將得到另一個(gè)值，把這兩個(gè)值組合就可得知是哪個(gè)鍵按下了，再通過查表得到鍵值。 　鍵盤控制電路電路　　在單片機(jī)中所需按鍵較少，多采用獨(dú)立式鍵盤。其中1/RC為特征頻率，而 1/(3 Avf)為等效品質(zhì)因數(shù)。第二種方案的設(shè)計(jì)比較完善，由于用到專門的波形發(fā)生芯片，產(chǎn)生的波形比較完美，但外圍電路復(fù)雜，適合于作波形發(fā)生器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案?？刂坪凸芾黼娐酚蒘PCE061A單片機(jī)及外圍電路組成。在本電路中，用于粗調(diào)的控制電壓（電流）由一個(gè)12位的DAC產(chǎn)生，使輸出頻率近似等于N倍基準(zhǔn)頻率。利用單片機(jī)控制管理，使頻率設(shè)置和占空比調(diào)整等操作可用鍵盤輸入，十分方便。第二是顯示電路的設(shè)計(jì)，這里為了在波形輸出依然有顯示，由于單片機(jī)的局限性這里采用通常的動(dòng)態(tài)LED顯示行不通，因?yàn)椴ㄐ屋敵鰰r(shí)要求CPU不停地為其服務(wù)而沒有空閑來為LED進(jìn)行不停更新，解決方案是采用帶數(shù)據(jù)緩存器和驅(qū)動(dòng)的LCD來提供顯示，這樣只占用八個(gè)I/O口即可完成設(shè)計(jì)要求,也可放棄適時(shí)顯示功能采用LED顯示，這里將提供兩種顯示方案。目前有兩種封裝形式：84引腳的PLCC84封裝和80引腳的LQFP80貼片封裝。由臺(tái)灣凌陽公司生產(chǎn)的SPCE系列單片機(jī)，因其功耗低，超小型，低成本，功能完整，非常適用于便攜式儀表和就地式顯示控制儀表，在國內(nèi)越來越受到用戶的重視和廣泛的應(yīng)用。SPCE061A單片機(jī)SPCE061A單片機(jī)功能強(qiáng)大,其片內(nèi)含有八路十位A/D轉(zhuǎn)換器和兩路D/A轉(zhuǎn)換器，該波形發(fā)生器運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，通過巧妙的軟件設(shè)計(jì)和簡易的硬件電路，產(chǎn)生數(shù)字式的正弦波、方波、斜波等幅值可調(diào)的信號(hào)。主要性能如下：■16位m’nSP微處理器；■工作電壓：~(cpu), ~(I/O)；■CPU時(shí)鐘：32768Hz~ ；■內(nèi)置2K字SRAM、內(nèi)置32K FLASH；■可編程音頻處理；■32位通用可編程輸入/輸出端口；■32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘，鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；■2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；■2個(gè)10位DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)輸出通道；■7通道10位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道語音模數(shù)轉(zhuǎn)換器；■聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器自動(dòng)增益控制(AGC)功能；■系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))耗電小于2mA；■具備觸鍵喚醒的功能；■14個(gè)中斷源：定時(shí)器A / B，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，時(shí)基，鍵喚醒等；■使用凌陽音頻編碼SACM_S240方式()，能容納210秒的語音數(shù)據(jù)；■具備異步、同步串行設(shè)備接口；■具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能；■內(nèi)置在線仿真電路接口ICE（In Circuit Emulator）； ■具有保密能力；■具有WatchDog功能（由具體型號(hào)決定）一、方案設(shè)計(jì)與論證 方案一：　　　　本方案直接采用凌陽SPCE061A作為波形發(fā)生器。第三是濾波和電壓轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，濾波采用低通濾波器，濾除DAC轉(zhuǎn)換過程中形成的高頻小鋸齒波?！　》桨付骸　”驹O(shè)計(jì)方案采用功能很強(qiáng)的大規(guī)模數(shù)字頻率合成器MC145151和多波形寬頻率范圍信號(hào)發(fā)生器MAX038 等新器件產(chǎn)生波形和頻率，控制與管理電路部分使用SPCE061A單片機(jī)以及鍵盤顯示電路。而細(xì)調(diào)電壓則由數(shù)字鎖相電路MC145151和環(huán)路濾波器MAX427產(chǎn)生，由鎖相反饋環(huán)將頻率fo = Nfr鎖定。其主要用于對(duì)鍵盤輸入的波形和頻率選擇等數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，計(jì)算出相應(yīng)的控制參數(shù)，控制頻率合成器輸出正確的信號(hào)，并將其頻率和波形參數(shù)用LED顯示出來。二、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)　電路方框圖及說明 圖1　整體框圖　各部分電路設(shè)計(jì). 1　濾波、放大及其電流到電壓的轉(zhuǎn)換電路　　電路本系統(tǒng)采用二階壓控電壓源低通濾波器，如圖2所示。圖2　濾波電路 　　傳遞函數(shù)由圖電路可知，運(yùn)放同相端輸入電壓為： (1) 而Vp(s)與Va(s)的關(guān)系為： Vp(s)= Va(s)/（1+sRC）截止頻率為1/RC。此種鍵盤結(jié)構(gòu)簡單，每只按鍵接單片機(jī)的一條I/O線，通過查詢即可示別出每只按鍵的狀態(tài)來。用數(shù)字代表各種波形，顯示波形的粗調(diào)頻率。硬件電路如圖5所示。另外SPCE061A單片機(jī)具有32k閃存，事先把所需要的語音信號(hào)錄制好，對(duì)凌陽SPCE061A單片機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)來說綽綽有余。用函數(shù)來產(chǎn)生波形是大多數(shù)設(shè)計(jì)者喜之不舍得設(shè)計(jì)方案，但在具體設(shè)計(jì)方面，因?yàn)楹瘮?shù)在單片機(jī)的運(yùn)算過程中占據(jù)了太多的時(shí)鐘周期，這就給我們追求高頻波形一個(gè)瓶頸，要怎樣解決這個(gè)問題呢？這里我采用查表來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)理論凌陽SPCE061A單片機(jī)可達(dá)到一百兆的要求，這就能充分滿足題目設(shè)計(jì)要求了，然而，由于函數(shù)產(chǎn)生波形極其方便，凌陽SPCE061A單片機(jī)有提供了大量函數(shù)庫，在設(shè)計(jì)過程中我在低頻部分依然采用函數(shù)設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中，波形編輯的第一部就是進(jìn)行CPU頻率選擇，選擇最高頻和最低頻作為粗調(diào)，在用鍵盤和中斷進(jìn)行微調(diào)，以便達(dá)到所需的頻率及其幅值。 圖8　按鍵控制流程圖 　　正弦波形的形成 　　在設(shè)計(jì)之初，我一直都在嘗試使