【正文】 ；相等，表示查到，轉(zhuǎn) E NEQ： INC KEYBCD ；不等，表示未查到，為再查做準備 INC DPTR AJMP KEYB3 E： LCALL DEYAY ；延時，等待鍵釋放 MOV A， 0F0H ；判斷鍵是否釋放 MOV P1， A MOV A， P1 第 32 頁 共 48 頁 ANL A， 0F0H XRL A， 0F0H JNZ E ；如果沒有釋放按鍵則等待釋放 KEYRT： RET ；已經(jīng)釋放，返回鍵值在 KEYBCD 中 KEYTBL： DB 81H， 82H， 42H， 22H， 84H， 44H， 24H， 88H DB 48H， 28H， 18H， 14H， 12H， 11H， 21H， 41H ③ 按鍵處理部分 由上面鍵盤逐行掃描得到按鍵的鍵值后，要進行相應(yīng)的處理：由于本鍵盤只有 16 個鍵，所以鍵值做大為 0FH，故首先要判斷所得鍵值是否合法，若所得鍵值大于 0FH，則為非法，應(yīng)重新讀鍵；由于本鍵盤是用于選擇波形、輸入幅值和頻率的， 0~9 數(shù)字鍵是按了功能鍵 WAVE、 AMPLITUDE 和 FREQUENCY 后才能輸入，所以在判斷按鍵合法后，若為數(shù)字鍵則丟棄重讀，若為功能鍵則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的程序進行處理 。若有鍵按下則對鍵盤進行“逐行掃描”，第 30 頁 共 48 頁 進行鍵譯碼，并將該鍵的鍵碼讀出來，然后按各命令鍵轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序進行處理。產(chǎn)生正弦波的程序流程圖見圖 12 所示 第 24 頁 共 48 頁 圖 12 正弦波產(chǎn)生程序流程圖 其程序清單如下： SETB TRO SINWAV： MOV RO， 00H ；查表指針初始化為 0 SINLP1： MOV DPTR， SINTAB ；正弦波函數(shù)表地址送 DPTR MOV A， R0 MOVC A， A+DPTR ；查表 MOV DPTR， 0FFFEH ； IC4 地址送 DPTR MOVX DPTR， A ；輸出數(shù)據(jù)給 D/A SINLP2： JNB TFO， SINLP2 ；由定時器控制頻率 CLR TFO 第 25 頁 共 48 頁 INC RO CJNE RO， 13H， SINTAB ；第一象限輸出完了嗎？ SINLP3： MOV DPTR， SINTAB ；正弦波函數(shù)表表地址送 DPTR MOV A， RO MOVC A， A， RO MOVC A， A+DPTR ；查表 MOV DPTR， FFFEH ； IC4F 地址送 DPTR MOVX DPTR， A SINLP4： JNB TFO ， DINLP4 ；由定時器控制頻率 CLR TFO DEC RO CJNE RO， OOH， SINLP3 ；第二象限輸出完了嗎？ SINLP5： MOV DPTR， SINTAB ；正弦波涵數(shù)表表地址送 DPTR MOV A， RO MOVC A， A+DPTR ；查表 CPL A ；取反 MOV DPTR， OFFFEH ； IC4 地址送 DPTR MOVX DPTR， A ；輸出數(shù)據(jù)給 D/A SINLP6： JNB TFO， SINLP6 ；由定時器控頻率 CLR TFO INC RO CJNE RO， 13H， SINLP6 ； 第三象限輸出完了嗎？ SINLP7： MOV DPTR， SINTAB ；正弦波函數(shù)表地址送 DPTR MOV A， R0 MOVC A， A+DPTR ；查表 CPL A ；取反 MOV DPTR， 0FFFEH ； IC4 地址送 DPTR MOVX DPTR， A SINLP8： JNB TF0， SINLP8 ；由定時器控制頻率 CLR TF0 第 26 頁 共 48 頁 DEC R0 CJNE R0， 00H， SINLP7 ；第四象限輸出完了嗎？ SJMP SINWAV ；輸出下一個周期 SINTAB： DB 7FH， 89H， 94H， 9FH， 0AAH， 0B4H， 0BEH， 0C8H， 0D1H，0D9H DB 0E0H， 0E7H， 0EDH， 0F2H， 0F7H， 0FAH， 0FCH， 0FEH，0FFH ②三角波產(chǎn)生程序 三角波的產(chǎn)生程序和正弦波類似，其程序流程圖見圖 13 所示。鋸齒波的產(chǎn)生，只要從 00H 開始，每隔一定時間加 1開始 ，在歷史上 00H 到 0FFH 之間循環(huán)輸出 D/A 轉(zhuǎn)換器 IC4 即可。 初始化模塊 初始化程序模塊主要進行設(shè)置定時器、串行口的工作方式，設(shè)置波形的類型、幅值和頻率，并在顯示器上顯示提示字符 12345678 等工作。 4． 2 編程語言的選擇 作者選擇的是匯編語言，用助記符和標號地址編寫的程序稱為匯編語言源程序，其作用相當(dāng)于人們直接用指令的機器碼以及指令地址編寫程序。則說明顯示電路是正確的。測試所有 16個鍵都有效，則說明該鍵盤擴展電路正確。 ②波形輸出電路調(diào)試 按附圖 1電路接線方法，我們可以知道 D／ A 轉(zhuǎn)換器 IC3 和 IC4 的地址分別為 0FDH 和 0FEH，向著兩個地址分別寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，若電路正確就啟動了它們的 D／ A轉(zhuǎn)換，若這時運放 IC6 和 IC8 輸出的電壓值和表 1相符，則說明波形輸出電路 正確。 2）單元電路調(diào)試 ①單片機最小系統(tǒng)調(diào)試 第 21 頁 共 48 頁 按照前面設(shè)計的單片機最小系統(tǒng)和電源，焊接并插上相應(yīng)的元器件，連好線 ，檢查正確無誤后，接上電源，用示波器測試單片機的時鐘波形。在接上電源之前，用萬用表粗略檢查電路的正確性，尤其是要檢查電源和地之間的電阻。由于信號從 D/A 轉(zhuǎn)換器出來的模擬信號量是比較微弱的，因而需要對所得到的信號量進行放大 3． 11 單元電路調(diào)試 一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過方案論證、硬件設(shè)計、印刷版的布局、加工和焊接包括軟件的編制，通常不可能一次成功，不可避免地要出現(xiàn)一些錯誤，這就要靠調(diào)試來解決。 16 個按鍵分別定義為數(shù)字 0~9 和功能鍵Enter(確認鍵 )、 Clear(清除鍵 )、 Wave(波形選擇鍵 )、 Frequenency(改 變頻率鍵 )、Amplitude(改變幅值鍵 )和（小數(shù)點鍵）。其電路圖 10所示 。而非編碼鍵盤幾乎不需要附加什么硬件電路，因此在實際單片機控制系統(tǒng)中較多采用。鍵盤所使用的按鍵一般都是具有一對常開觸點的按鍵開關(guān)，平時不按鍵時，觸點處于斷開（開路）狀態(tài)，當(dāng)按下按鍵時，觸點才處于閉合 （短路）狀態(tài)，而當(dāng)按鍵被松開后，觸點又處于斷開狀態(tài)。如何進行復(fù)位？電路圖 9 所示 第 18 頁 共 48 頁 圖 9 復(fù)位電路 只需要在單片機的 RST 引腳上加上高電平，時間不少于 8us 就可以了。 單片機的晶振電路是一種典型電路，晶振頻率一般選擇在 4MHz— 12MHz 之間，外接兩個晶振電容，該電容的典型值為 30pf。單片機訪問一次存儲器的時間，稱之為一個機器周期，這是一個時間基準。濾波電路將脈動的直流電壓的紋波濾除后得到平滑的直流電壓。這兩片DAC0832 都結(jié)成單緩沖器輸入方式。本課題根據(jù)實際要求選擇 IC3 為單極性輸出和 IC4 為 雙極性電壓輸出。 雙緩沖方式 即數(shù)據(jù)通過兩個寄存器鎖存后再送入 D/A 轉(zhuǎn)換器中，執(zhí)行兩次寫操作才能完成一次 D/A 轉(zhuǎn)換。 DAC0832 可工作在三種不同的工作模式 直通方式 當(dāng)轉(zhuǎn)換器的實際連接中，要注意區(qū)分“模擬地”和“數(shù)字地”的連接，為了避免信號串?dāng)_，數(shù) ILE 接高電平， /CS、 /WR /WR2 和 /Xfer 都接數(shù)字地時， DAC處于直通方式， 8位數(shù)字量一旦到達 D0~D7 輸出端，就立即加到 D/A 轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬量。 對于要求多片 DAC0832 同時轉(zhuǎn) 換的系統(tǒng)，鑒于各芯片的片選信號不同，可用片選信號 與 分時地將數(shù)據(jù)分別輸入到每個芯片的輸入鎖存器中。 DAC0832 的 工作原理 當(dāng)輸入鎖存信號 ILE 為高電平時，而 與 同時為低電平時，由圖 104可知 =1，輸入鎖存器的內(nèi)容隨數(shù)據(jù)總線 DI0~DI7 而變化。 AGND ：模擬地，即模擬 信號和基準電源的參考地 。 RFB ：反饋 信號輸入線 ， 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算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間 。 XFER:數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入線，低電平有效。 圖 3 DAC0832 的外部圖形 DI0～ DI7 ： 8位的數(shù)據(jù)輸入端， TTL 電平， DI7為最高位。因此根據(jù)上述原因，本設(shè)計用 DAC0832 作為與單 片機AT89C51 相連的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。 3． 4 波形輸出電路 DAC0832 引腳介紹 DAC 芯片的型號很多，它們在價格、精度和速度上有很大的差別。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 ? XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 第 11 頁 共 48 頁 ? /EA/VPP：外部訪問允許。如果微處理器在外部執(zhí) 行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 ? ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。當(dāng) P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口當(dāng) 用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 引腳功能說明 ? VCC：供電電壓。 AT89C51 單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 美國 ATMEL 公司率先將 Flash 存儲技術(shù)應(yīng)用于單片機產(chǎn)品中，推出了 AT89系列單片機，在全球電子業(yè)內(nèi)引起了巨大的反響。 由于匯編語言的移植性好，程序簡單明了，因此應(yīng)選用可支持匯編語言的單片機。 3． 2 本設(shè)計對單片機的要求 從 1976 年 9月 Intel 公司推出 MCS48系列單片機以來，單片機的發(fā)展非常迅速，世界上一些著名的器件公司如 Atmel 公司、 Motorola 公司、 Zilog 公司等也競相推出新產(chǎn)品。它是將計算機的基本部件微型化，使之集成在一塊芯片上的微機。 鍵 盤 單片機 顯示器 運算放大 D/A 轉(zhuǎn)換 D/A 轉(zhuǎn)換 運算放大 第 7 頁 共 48 頁 3 基于單片機的波形發(fā)生器的硬件設(shè)計 在整個設(shè)計系統(tǒng)中，最為關(guān)鍵的部分為數(shù)據(jù)的處理，選擇一個合適的處理芯片是極為重要的，而處理芯片的選擇與軟件的設(shè)計休戚相關(guān)，軟件的可行 與否 和設(shè)計思路直接 與 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和資源有關(guān)。 經(jīng)濟上的可行性 本設(shè)計是一個實驗系統(tǒng)，所需要的芯片以及波形轉(zhuǎn)換電路中所需要的電容電阻等元器件大部分可在實驗室中找到。通過按鍵由用戶選擇要輸出的波形，按鍵選擇占用 P10— P17 口，采用獨立式鍵盤結(jié)構(gòu)。 三角波和鋸齒波的產(chǎn)生發(fā)生于正弦波類似。等分為若干點，計算出各點的正弦函數(shù)值，并轉(zhuǎn)化相應(yīng)的 D／Ａ轉(zhuǎn)換器輸入數(shù)值，這樣得到一個正弦函數(shù)表。 2． 2 波形發(fā)生器的原理 本文利用 AT89C51 單片機外接數(shù)模轉(zhuǎn)換器和 運算放大 電路，由用戶通過按鍵選擇輸出實驗室中經(jīng)常使用到的 幾種基本波形：方波、鋸齒波、正弦波和三角波。最后說明了本設(shè)計的主要內(nèi)容。 1． 5 本文所研究的內(nèi)容 對波形發(fā)生器的研制在國外已有報道，而國內(nèi)在這方面報道較少，本論文的任務(wù)是根據(jù)波形發(fā)生器的特點和應(yīng)用情況，結(jié)合新一代高性能芯片設(shè)計一種使用簡單、性能優(yōu)良的波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、鋸齒波等常用的標準信號，整個系統(tǒng)采用單片機控制，論文主要研究在波形發(fā)生器設(shè)