【正文】 成的低頻信號(hào)發(fā)生器，雖然其性能好但體積較大，價(jià)格較貴，因此，高精度，寬調(diào)幅將成為數(shù)字量信號(hào)發(fā)生器的趨勢(shì)。信號(hào)頻率幅度也按要求可調(diào)。 波形發(fā)生器是一種數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生器，在調(diào)試硬件時(shí)，常常需要加入一些信號(hào)，以觀察電路工作是否正常。通過(guò)邏輯探勾輸出，調(diào)試起來(lái)簡(jiǎn)單快捷。借助高性能單片機(jī)運(yùn)算速度高 ,系統(tǒng)集成度強(qiáng)的優(yōu)勢(shì) ,設(shè)計(jì)的這種 信號(hào)發(fā)生器 ,比以前的數(shù)字式信號(hào)發(fā)生器具有硬件簡(jiǎn)單 ,理解及實(shí)現(xiàn)起來(lái)較容易 ,該方案的設(shè)計(jì)思路較為清晰 ,且容易對(duì)頻率和幅值進(jìn)行控制等優(yōu)點(diǎn)。波形的頻率和幅度在一定范圍內(nèi)可任意改變。 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案 ： 利用 AT89C52單片機(jī)采用程序設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生鋸齒波、正弦波、矩形波三種波形，再通過(guò) D/A轉(zhuǎn)換器 DAC0832將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，濾波放大，最終由示波器顯示出來(lái)，通過(guò)鍵盤(pán)來(lái)控制三種波形的類(lèi)型選擇、頻率變化，最終輸出 顯示其各自的類(lèi)型以及數(shù)值。 采用 LCD 液晶顯示器 1602。 硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 89C52 是片內(nèi)有 ROM/EPROM 的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單﹑可靠。 (2) 內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。 D/A 轉(zhuǎn) 換器 DAC0832 是雙列直插式 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器。 1LSB，參考電壓 (+10/span10)V，供電電源為(+5～ +15)V，邏輯電平輸入與 TTL 兼容。 對(duì)第二級(jí)鎖存來(lái)說(shuō)，傳送控制信號(hào) /XFER 和寫(xiě)信號(hào) /WR2 同時(shí)為低電平時(shí)，二級(jí)鎖存控制信號(hào)為高電平， 8 位的 DAC 寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當(dāng) /WR2 由低電平變高時(shí)，控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，于是將輸入寄存器的信息鎖存到DAC 寄存器中。 (4) RFB ：反饋電阻引出端， DAC0832 內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。 (7) AGND ：模擬量地，即模擬電路接地端。 LED 顯示器接口電路 常用的 LED 顯示器有 LED 狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管） LED 七段顯示器（俗稱數(shù)碼管和 LED 十六段顯示器，發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示； LED 十六段顯示器，用于字符顯示） 1．?dāng)?shù)碼管結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管（以下簡(jiǎn)稱字段）構(gòu)成，通過(guò)不同組合可用來(lái)顯示數(shù)字 AF 及小數(shù)點(diǎn)“ .”。共陰極數(shù)碼管的 8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。 由單片機(jī)采用編程方法產(chǎn)生三種波形、通過(guò) DA 轉(zhuǎn) 換模塊 DAC0832 在進(jìn)過(guò)濾波放大之后輸出。并且通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程、方法及實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)更難的應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中大部分時(shí)間是用在程序上面的。在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，花費(fèi)時(shí)間最多的是各個(gè)單元電路的連接及電路的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上，如在多種方案的選擇中，我們仔細(xì)比較分析其原理以及可行的原因。我發(fā)現(xiàn)，在我們所使用的書(shū)籍上有一些知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中其實(shí)并不是十分理想，各種參數(shù)都需要自己去調(diào)整。 參 考 文 獻(xiàn) 1 戴仙金主編 51 單片機(jī)及其 C 語(yǔ)言匯編程序開(kāi)發(fā)實(shí)例 清華大學(xué)出版社，2020 2 高吉祥主編 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系列教程 電子工業(yè)出版社，2020 3 楊素行主編 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 高等教育出版社， 2020 4 蔣輝平主編 單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì) 北京航空航天大學(xué)出版社 2020 。 對(duì)該理論在實(shí)踐中應(yīng)用的深刻理解，通過(guò)把波形在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，知道和理解該理論在計(jì)算機(jī)中怎樣執(zhí)行的，對(duì)該理論在實(shí)踐中的應(yīng)用更深刻的理解，激發(fā)了我的學(xué)習(xí)積極性，在這次課程設(shè)計(jì)中，我就是按通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，全面系統(tǒng)了解編譯原理課程序構(gòu)造的一般原理的基本實(shí)現(xiàn)方法。完成這次設(shè)計(jì)后，我在書(shū)本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上又有了更深層次的理解。因此可以說(shuō)單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。 在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問(wèn)題，雖然以前還做過(guò)這樣的設(shè)計(jì)但這次設(shè)計(jì)真的讓我長(zhǎng)進(jìn)了很多。通過(guò)軟件控制液晶屏可以顯示波形的種類(lèi)以及波形的頻率。 波形產(chǎn)生原理及模塊設(shè)計(jì) 波形產(chǎn)生的原理： 內(nèi)存中首先存儲(chǔ)波形的數(shù)字量值數(shù)組 tosin。 2. 數(shù)碼管工作原理 共陽(yáng)極數(shù)碼管的 8 個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陽(yáng)極（二極管正端）連接 在一起。 運(yùn)算放大器電路 R1 是耦合電阻， R2,R3 都為分壓式反饋電阻。VREF端與 D/A 內(nèi)部 T 形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。 (2) IOUT1 ：模擬電流輸出端 1，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 1 時(shí)，輸出電流最大，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 0 時(shí)，輸出電流為 0。當(dāng) ILE 為高電平，片選信號(hào) /CS 和寫(xiě)信號(hào) /WR1 為低電平時(shí)，輸入寄存器控制信號(hào)為 1，這種情況下，輸入寄 存器的輸出隨輸入而變化。圖 為 DAC0832 的引腳圖。 標(biāo)準(zhǔn)的 52 為 8K 程序空間， 128 字節(jié)的 RAM， 32 條端口， 5 個(gè)中斷， 2 個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 12 個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條基本指令，最長(zhǎng)的除法為 48 個(gè)周期。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。 總體系統(tǒng)設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)采用單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理及控制核心，由單片機(jī)完成人機(jī)界面、系統(tǒng)控制、信號(hào)的采集分析以及信號(hào)的處理和變換，采用按鍵輸入，利用液晶顯示電路輸出數(shù)字顯示的方案。 AT89C52 單片機(jī)是一種高性能 8 位單片微型計(jì)算機(jī)。介紹了單片機(jī)控制 D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生上述信號(hào)的硬件電路和軟件編程、 DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器的原理和使用方法、 AT89C52以及與設(shè)計(jì)電路有關(guān)的各種芯片、關(guān)于產(chǎn)生不同低頻信號(hào)的信號(hào)源的設(shè)計(jì)方案。 以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了一個(gè)低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。 目前 , 簡(jiǎn)易波形發(fā)生器的構(gòu)成方法有很多 ,例如采用 DDS(Direct2Digital Synthesis)型的任意波發(fā)生器、采用專(zhuān)用的信號(hào)發(fā)生芯片 MAX038以及傳統(tǒng)的AWG 。例如用戶要調(diào)試串口通信程序時(shí)，就要在計(jì)算機(jī)上寫(xiě)好一段程序，再用線連接計(jì)算機(jī)和用戶實(shí)驗(yàn)板，如果不正常，不知道是通訊線有問(wèn)題還是程序有問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)鍵盤(pán)選擇波形和輸入任意頻率值。文中簡(jiǎn)要介紹了DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)原理和使用方法， 89C52 的基礎(chǔ)理論，以及與設(shè)計(jì)電路有關(guān)的各種芯片。通過(guò)對(duì)函數(shù)發(fā)生器的原理以及構(gòu)成分析，可設(shè)計(jì)一個(gè)能變換出三角波、鋸齒波、方波、正弦波的函數(shù)波形發(fā)生器。52 microcontroller to read the value in the array into the D / A converter。 1LSB, the reference voltage (+10 / span 10) V, power supply (+5 to +15) V logic level inputs patible with TTL. Be seen from Figure 31, the DAC0832 in two latches the first latch is called the input register, it allows the latched signal as ILE, the second latch called the DAC register, it the latch signal is also referred to as a channel control signal / XFER. Figure 23, when the ILE is high, the chip select signal / CS and the write signal / WR1 is low, the input register control signal, in which case, the output of the input register with the input changes. Thereafter, when the high / WR1 low, the control signals bee low at this time, the data is latched into the input register, input register output is no longer with the change of the external data second stage latch transfer control signal / XFER and write signal / WR2 at the same time is low, the two latch control signal is high, the output of the 8bit DAC register with the input, then when / WR2 from low, the control signal goes low, so the input register is latched into the DAC register. Figure 23 the rest of the pin function defined as follows: (DI7 ~ DI0 in: 1) 8bit data input, DI7 highest. (2) IOUT1: analog current output terminal 1, when the data in the DAC register are all 1, the maximum output current, the DAC register data are all 0, the output current is 0. (3) IOUT2: analog current out