【正文】 模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)； BF=0時(shí)模塊為準(zhǔn)備狀態(tài),隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)；b=RI1 或者 b=RI2，觀察b中最高位是否為0，否則忙?？砂蠢ㄌ?hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化。如圖54所示。C語(yǔ)言中用到總線操作必須添加頭文件“”，可使用取字模軟件將字符或圖片轉(zhuǎn)為一系列二進(jìn)制數(shù)據(jù)。而存儲(chǔ)器則既可以接收又可以發(fā)送數(shù)據(jù)，除了發(fā)送器和接收器外，器件在執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)也可以被看作是主機(jī)或從機(jī)。因?yàn)镃PU的I2C總線輸出端口內(nèi)部電路形式為集電極開(kāi)路（或漏極開(kāi)路）形式，所以在CPU的I2C總線輸出端必須通過(guò)上拉電阻R接+5V電源，為CPU的I2C總線輸出端口的內(nèi)部電路供電。其中一種情況是在SCL線是高電平時(shí)SDA線從高電平向低電平切換這個(gè)情況表示起始條件。此時(shí)的起始條件S和重復(fù)起始 Sr 條件在功能上是一樣的。圖56 起始和終止條件數(shù)據(jù)傳輸必須帶響應(yīng)，相關(guān)的響應(yīng)時(shí)鐘脈沖由主機(jī)產(chǎn)生在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間，發(fā)送器釋放SDA線(高)。主機(jī)然后產(chǎn)生一個(gè)停止條件終止傳輸或者產(chǎn)生重復(fù)起始條件開(kāi)始新的傳輸。在起始條件S后，發(fā)送了一個(gè)從機(jī)地址。在這種傳輸中，可能有不同的讀寫(xiě)格式結(jié)合。芯片功能寄存器如下：統(tǒng)寄存器保存ZLG7290系統(tǒng)狀態(tài)，可對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行配置。Key表示被壓按鍵的鍵值。用于區(qū)別出單擊鍵或連擊鍵，判斷連擊次數(shù)可以檢測(cè)被按時(shí)間。復(fù)位值00H ~00H。如實(shí)現(xiàn)寄存器的位操作，對(duì)顯示緩存循環(huán)，移位，對(duì)操作數(shù)譯碼等操作。圖59 左移指令該指令使與ScanNum相對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)和顯示屬性（閃爍）自右向左移動(dòng) N 位（（N3~N0）+1）移動(dòng)后，右邊N位無(wú)顯示，與ScanNum不相關(guān)的顯示數(shù)據(jù)和顯示屬性則不受影響。圖510 右移指令與左移指令類(lèi)似，只是移動(dòng)方向?yàn)樽宰笙蛴?，移?dòng)后，左邊N位（（N3~N0 ）+1）無(wú)顯示。(3) 循環(huán)左移指令如圖511所示?！?”閃爍，高兩位無(wú)顯示。執(zhí)行指令01000001B后，DpRamB~DpRam0=“216543”，“3”閃爍。圖514 按位下載數(shù)據(jù)且譯碼指令其中A3 ~A0為顯示緩存編號(hào)（范圍為：0000B~ 0111B，對(duì)應(yīng)DpRam0~DpRam7，無(wú)效的編號(hào)不會(huì)產(chǎn)生任何作用），DP=1時(shí)點(diǎn)亮該位小數(shù)點(diǎn)，F(xiàn)lash=1時(shí)該位閃爍顯示，F(xiàn)lash=0 時(shí)該位正常顯示，D4~D0為要顯示的數(shù)據(jù)，按以下表規(guī)則進(jìn)行譯碼。這16位串行數(shù)據(jù)可隨串行時(shí)鐘進(jìn)入DAC。然后進(jìn)入的是待轉(zhuǎn)換數(shù)字量的最高位(D11位) ，其次是次高位 ，接著數(shù)字量順次進(jìn)入，最后進(jìn)入的是最低位(D0位)。MSP430F169單片機(jī)數(shù)據(jù)串行輸出采用方式 0 ，RXD端輸出數(shù)據(jù) ， TXD端輸出移位脈沖。我們采用下述方法減少干擾， 避免自激：電源隔離，各級(jí)供電采用電感隔離，輸入級(jí)和功率輸出級(jí)采用隔離供電，各部分電源通過(guò)電感隔離， 輸入級(jí)電源靠近屏蔽盒就近接上1000μF電解電容，電路中用到的去耦電容和濾波電容盡量用鉭電容配合高頻瓷片電容，通過(guò)這種方法可避免低頻自激 ；由于實(shí)驗(yàn)室電腦和儀器使用開(kāi)關(guān)電源，電磁噪聲很大，會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。在功率級(jí)，此法可以有效地避免高頻輻射；所有信號(hào)耦合用電解電容兩端并接高頻瓷片電容以避免高頻增益下降；使用同軸電纜，輸入級(jí)和輸出級(jí)使用BNC接頭，輸入級(jí)和功率級(jí)之間用同軸電纜連接。最終經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)后級(jí)增益較大時(shí)，放大后的回波信號(hào)直流電位會(huì)大大偏離零點(diǎn)，導(dǎo)致輸出信號(hào)波形的上半周或下半周被削去一部分，產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真。我們采用每隔1dB修正一次的方法，在短時(shí)間開(kāi)發(fā)內(nèi)可以達(dá)到要求。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將數(shù)字地與模擬地利用磁珠隔離，將單片機(jī)數(shù)字系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)電源分開(kāi)提供，防止數(shù)字系統(tǒng)的干擾進(jìn)入模擬系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電源紋波測(cè)試：用高精度的萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓無(wú)偏差。頻帶測(cè)試：帶內(nèi)增益起伏均小于 1dB，3dB截頻點(diǎn)誤差不超過(guò) 10%。其中輸入選用OPA642型運(yùn)放構(gòu)成跟隨器，提高了輸提高了輸入阻抗，低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃鰽D603，低噪聲功率放大器OPA603和高速緩沖器BUF634搭配，設(shè)計(jì)方案論證充分，各級(jí)電路指標(biāo)選擇、性能權(quán)衡理，系統(tǒng)的增益、帶寬等主要指標(biāo)均達(dá)到課題的要求。但高增益測(cè)試時(shí)（80dB），輸出噪聲達(dá)到 ，波形有些不理想。測(cè)試性能總結(jié)從指標(biāo)來(lái)看我們各方面的指標(biāo)都達(dá)到或超過(guò)了本次課題的要求。由于實(shí)驗(yàn)室所用的信號(hào)源帶寬有限，所用不能準(zhǔn)確測(cè)出系統(tǒng)截止頻率。同時(shí)可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的人機(jī)界面，優(yōu)化系統(tǒng)的操作。[4] 李先允、：中國(guó)電力出版社，2007：1130。[8] ：北京航空航天大學(xué)出版社，2000：120247。[12] 張博、楊揚(yáng)、190(1)：4548。[16]郁有文、常健、：西安電子科技大學(xué)出版社，2003：1146。致 謝衷心感謝我的導(dǎo)師趙老師，他在的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程提供了理論與硬件上的幫助，讓我受益匪淺，在做完畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)也學(xué)到了很多書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)。[14] ，2008，40(1)：149152。[10] 周荷琴、：中國(guó)科技大學(xué)出版社，2008：5302。[6] 趙新民、：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007：3693。[2]張慰兮、王穎. ：南京大學(xué)出版社，2005：1200。同時(shí)系統(tǒng)的增益預(yù)置由于采用的DA位數(shù)有限，如果采用更高位數(shù)的DA系統(tǒng)的增益預(yù)置有望能無(wú)限接近線性。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在80 dB時(shí)候雖然有些失真，但是如果能有效抑制系統(tǒng)高增益時(shí)的噪聲時(shí)，系統(tǒng)的高增益效果還是能較好的實(shí)現(xiàn)。但噪聲電平滿足題目要求?？垢蓴_措施考慮完備，利用屏蔽、數(shù)模隔離、電源隔離、濾波及去耦等措施和在PCB板設(shè)計(jì)使用閉路環(huán)等技術(shù)，有效減少了噪聲和干擾。表61 有效值為10mV正弦信號(hào)在60dB增益下放大信號(hào)0Hz10Hz100 Hz1kHz10 kHz100kHz1 MHz10MHz10mV V表62 0~60dB幅頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)輸入信號(hào)/mV放大倍數(shù)/dB0 ~4MHz帶內(nèi)增益起伏/dB0 ~9MHz帶內(nèi)增益起伏/dB輸出噪聲/mV100101010201030104010501060第7章 總結(jié)與展望 總結(jié)本設(shè)計(jì)偏重于模擬電路處理，得到了很高的增益和較小的噪聲。測(cè)試結(jié)果輸入阻抗：根據(jù)本次課題電路，電路的輸入阻抗要大于50W。測(cè)試方法及測(cè)試裝置測(cè)試條件：室溫25 攝氏度、工頻220V 交流電源；測(cè)試儀器：Tektronix TDS210 數(shù)字示波器 盛普 33120A 信號(hào)發(fā)生器 10MHZ UNIT 四位半數(shù)字式電壓表輸出噪聲測(cè)試 ：將輸入端對(duì)地短接，輸出接于示波器查看波形，在 40dB 的增益時(shí)，噪聲的峰峰值小于 300mV，滿足要求。系統(tǒng)地線處理：設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)電路中經(jīng)常產(chǎn)生不可靠的因素，導(dǎo)致電容不穩(wěn)定。設(shè)計(jì)之初我們沒(méi)有注意到這個(gè)問(wèn)題，在高增益放大時(shí)出現(xiàn)了較明顯的失真，由于AD603本身沒(méi)有設(shè)置調(diào)零控制端，所以只能在 AD603 之前再加一級(jí)直流偏移調(diào)零電路。最終經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在兩級(jí)之間加入一級(jí) AD818 的濾波器電路作隔離，可以消除自激問(wèn)題。 電路設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及解決方案在本課題中電路越到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)認(rèn)真實(shí)踐過(guò)找出了切實(shí)可行的解決方案單片機(jī)MSP430在和鍵盤(pán)管理芯片ZLG7290連接造成I2C總線信號(hào)不穩(wěn)定問(wèn)題：在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)單片機(jī)在和ZLG7290的連接過(guò)程中，時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)I2C總線信號(hào)傳輸會(huì)受到干擾。在輸入級(jí)，將整個(gè)運(yùn)放用較粗的地線包圍，可吸收高頻信號(hào)減少噪聲。在單片機(jī)編程時(shí)先把C0H賦給SBUF寄存器，然后再賦FFH。由于 MAX539是以16位塊的形式輸入數(shù)字量，而SPI和Microwire接口輸出數(shù)據(jù)是以8位塊的形式傳輸，因此需要 2個(gè)寫(xiě)周期將數(shù)據(jù)送入DAC，而QSPI接口允許可變數(shù)據(jù)輸入(8位～16位) ，故能在一個(gè)寫(xiě)周期內(nèi)將數(shù)字量裝入DAC。圖515 MAX539的接口時(shí)序圖當(dāng)CS為低電平時(shí)，DIN在 SCLK時(shí)鐘信號(hào)的控制下，16位數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿送入串行移位寄存器。MAX539 采用的三線串行接口可與SPITM、QSPITM、MicrowireT M接口標(biāo)準(zhǔn)相兼容。圖513 寄存器位尋址指令當(dāng)On =1 時(shí)，第S（S2~S0）位置1；當(dāng)On =0時(shí)，第S位清0。與循環(huán)左移指令類(lèi)似，只是移動(dòng)方向相反。例：DpRamB~DpRam0=“87654321”其中“4”閃爍，ScanNum =5（“87”不顯示）。執(zhí)行指令 00100001B后，DpRamB~DpRam0=“6543”。執(zhí)行指令00010001B后，DpRamB DpRam0= “4321”。一個(gè)完整的指令須在一個(gè)I2C幀中(起始信號(hào)和結(jié)束信號(hào)間)連續(xù)傳輸?shù)矫罹彌_區(qū)(CmdBuf0~CmdBuf1)中，否則會(huì)引起錯(cuò)誤。 ZLG7290提供兩種控制方式：寄存器映象控制和命令解釋控制，寄存器映象控制是指直接訪問(wèn)底層寄存器(除通信緩沖區(qū)外的寄存器)實(shí)現(xiàn)基本控制功能，請(qǐng)參考寄存器詳解部分。FunctionKey對(duì)應(yīng)位的值=0表示對(duì)應(yīng)功能鍵被壓按( ~~S57)。連擊次數(shù)計(jì)數(shù)器(RepeatCnt)地址02H，復(fù)位值00H。有效的按鍵動(dòng)作消失后或讀Key后， KeyAvi 位自動(dòng)清0。ZLG7290 的從地址(slave address)為 70H(01110000B)。0表示發(fā)送，寫(xiě)1表示請(qǐng)求數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)傳輸一般由主機(jī)產(chǎn)生的停止位P終止。這個(gè)情況用從機(jī)在第一個(gè)字節(jié)后沒(méi)有產(chǎn)生響應(yīng)來(lái)表示，機(jī)使數(shù)據(jù)線保持高電平，主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止或重復(fù)起始條件，時(shí)序如圖57所示。當(dāng)然，必須考慮建立和保持時(shí)間。如果連接到總線的器件合并了必要的接口硬件 那么用它們檢測(cè)起始和停止條件十分簡(jiǎn)便。 總線在起始條件后被認(rèn)為處于忙的狀態(tài)，在停止條件的某段時(shí)間后總線被認(rèn)為再次處于空閑狀態(tài)。穩(wěn)壓管VS是為了防止外部高電壓損壞CPU的I2C總線輸出端的內(nèi)部電路。I2C在硬件上有直接式和隔離式，本課題所用的I2C總線采用直接式。每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址識(shí)別，無(wú)論是微控制器LCD驅(qū)動(dòng)器、存儲(chǔ)器或鍵盤(pán)接口。所謂的兩種方法差別正在設(shè)置的起始頁(yè)地址和Y地址的不同。（4）清屏（向DDRAM所有地址寫(xiě)0）顯示一幅新圖片前必須清屏，否則之前顯示的數(shù)據(jù)仍存在于液晶上。讀數(shù)據(jù)到data ，data=RD1或者data=RD2。如向左半屏寫(xiě)數(shù)據(jù)0xFF：WD1=0xFF。電路設(shè)計(jì)液晶部分圖412例，A11~A8對(duì)應(yīng)CSCSR/W、RS，未用的地址線為高。即64*64液晶屏的點(diǎn)陣信息存儲(chǔ)在8個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)中，每頁(yè)64個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一列(8行)點(diǎn)陣信息。如圖53所示。圖52 系統(tǒng)軟件功能流程圖 液晶顯示部分軟件設(shè)計(jì)顯示點(diǎn)在64*64液晶屏上的位置由行號(hào)（line，0~63）與列號(hào)（column，0~63）確定。同時(shí)由于接觸到了220V的交流電壓，220V注意要標(biāo)準(zhǔn)的電源線同時(shí)將電源220V部分用絕緣材料做成的外殼包好，防止安全的事故的發(fā)生。注意給數(shù)字器件和模擬器件的供電的電源要分開(kāi)給出。直流穩(wěn)壓的電路圖如圖416所示，交流電220V經(jīng)過(guò)變壓器后分出兩路電壓，兩路電壓經(jīng)過(guò)單相橋式整流電路后，再經(jīng)過(guò)電容濾波后初步整出所需的電壓。5V和177。復(fù)位信號(hào)是低電平有效，一般只需外接簡(jiǎn)單的 RC復(fù)位電路，也可以通過(guò)直接拉低 RST 引腳的方法進(jìn)行復(fù)位。圖414 ZLG7290I C接口引腳分布簡(jiǎn)圖在圖415中，U17就是ZLG7290。INT為其中斷標(biāo)志輸出接口，當(dāng)有按鍵式改接口將輸出負(fù)電平。采用I2C總線方式，與微控制器的接口僅需兩根信號(hào)線。ZLG7290是