【正文】 第 21 頁(yè) 共 36頁(yè)MOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIINC R1DJNZ R2,XS2RETTAB:DB 11H,0D7H,32H,92H,0D4H,98H,18H,0D3H,10H,90HSERVE:DJNZ R4,SERVE1MOV R4,04HLCALL XSSERVE1:MOV TL0,0B0HMOV TH0,3CHRETIMS:MOV R7,10HDS1:MOV R6,0FFHDS2:DJNZ R6,DS2DJNZ R7,DS1RETEND。本次設(shè)計(jì)制作，為我們提供了鍛煉自己能力的機(jī)會(huì)，也使我深切認(rèn)識(shí)到自身知識(shí)能力尚存在許多不足，更讓我們體會(huì)到了電子技術(shù)與設(shè)計(jì)的趣味，以及其強(qiáng)大深遠(yuǎn)的實(shí)用性。在設(shè)計(jì)制作數(shù)控直流恒流源的過程中，我們深切體會(huì)到，理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。初始化 中斷顯示刷新中斷返回A/D 轉(zhuǎn)換是否按鍵？D/A 輸出開始負(fù)載YESNO7 結(jié)束語(yǔ) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中綜合了所學(xué)的數(shù)字電路，模擬電路，單片機(jī)，C 語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)編程，對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)起了一個(gè)很好的鞏固作用，同時(shí)也應(yīng)用到了Protell 99 軟件畫圖和 ISIS Profressional 軟件仿真，仿真的結(jié)果還比較的準(zhǔn)確，但是實(shí)物卻沒有完全實(shí)現(xiàn)功能。顯示電路如圖 6 所示。由于 R9 是 2 歐姆，所以可以測(cè)量 0～2022mA 的電流范圍。根據(jù)題目要求 20mA~2022mA，可以算出系數(shù) K，根據(jù)公式得出 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸入值，進(jìn)而得出準(zhǔn)確的輸出電流值。單純依靠 D/A（05V）無(wú)法滿足要求。 運(yùn)算放大器 LM324 和晶體管VV2 組成電壓－電流轉(zhuǎn)換器，U1A、U1B 和電阻 R1－R8 利用 D/A 的輸出實(shí)現(xiàn)江 西 師 范 大 學(xué) 科 學(xué) 技 術(shù) 學(xué) 院 14 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 11 頁(yè) 共 36頁(yè)對(duì)電壓進(jìn)行數(shù)控。 下 降 沿 啟 動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn) 換 ， 之 后 EOC 輸 出 信 號(hào)變 低 ， 指 示 轉(zhuǎn) 換 正 在 進(jìn) 行 。ADC0809 芯 片 轉(zhuǎn) 換 時(shí) 需 用 一 個(gè) 500KHz 的 時(shí) 鐘 信 號(hào) ， 這 個(gè) 信 號(hào) 是 由 單 片機(jī) 的 ALE 端 輸 出 的 2MHz 信 號(hào) ， 經(jīng) 過 兩 個(gè) D 觸 發(fā) 器 進(jìn) 行 四 分 頻 得 到 。并且將 DAC0832 連接成直通式工作方式。電路連接如圖 2 所示。s。根據(jù)系統(tǒng)要求采用 D/A 轉(zhuǎn)換后接運(yùn)算放大器構(gòu)成的功率放大，控制 D/A 的輸入從而控制電流值的方法。（5）顯示電路：該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)輸出電流 0mA～2022mA，為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)顯示電流的設(shè)定值與檢測(cè)值，需要用 8 個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行顯示。（3）A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809：A DC0809 是 采 樣 頻 率 為 8 位 的 、 以 逐 次 逼 近 原理 進(jìn) 行 模 —數(shù) 轉(zhuǎn) 換 的 器 件 。江 西 師 范 大 學(xué) 科 學(xué) 技 術(shù) 學(xué) 院 14 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 8 頁(yè) 共 36 頁(yè)分析本題，根據(jù)設(shè)計(jì)要求先確定了本系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)原理框圖如圖 1： 圖 1 原理框圖2 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思路 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）數(shù)控核心設(shè)計(jì)：該系統(tǒng)采用單片機(jī)為核心，采用目前比較通用的 51 系列單片機(jī)。 Altera 的 Quartus II 可編程邏輯軟件屬于第四代 PLD 開發(fā)平臺(tái)?！?MaxplusII 作為 Altera 的上一代 PLD 設(shè)計(jì)軟件，由于其出色的易用性而得到了廣泛的應(yīng)用。具有運(yùn)行速度快，界面統(tǒng)一，功能集中，易學(xué)易用等特點(diǎn)。這些模塊可以預(yù)先設(shè)計(jì)或者使用以前設(shè)計(jì)中的存檔模塊, 將這些模塊存放在庫(kù)中 , 就可以在以后的設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)用。當(dāng)硬件電路的設(shè)計(jì)描述完成以后 ,VHDL 語(yǔ)言允許采用多種不同的器件結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。VHDL 語(yǔ)言很強(qiáng)的移植能力主要體現(xiàn)在: 對(duì)于同一個(gè)硬件電路的 VHDL 語(yǔ)言描述 , 它可以從一個(gè)模擬器移植到另一個(gè)模擬器上、從一個(gè)綜合器移植到另一個(gè)綜合器上或者從一個(gè)工作平臺(tái)移植到另一個(gè)工作平臺(tái)上去執(zhí)行。同時(shí)，VHDL 語(yǔ)言也支持慣性延遲和傳輸延遲，這樣可以準(zhǔn)確地建立硬件電路的模型。VHDL 語(yǔ)言設(shè)計(jì)方法靈活多樣 , 既支持自頂向下的設(shè)計(jì)方式, 也支持自底向上的設(shè)計(jì)方法。歸納起來(lái) ,VHDL 語(yǔ)言主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) VHDL 語(yǔ)言功能強(qiáng)大 , 設(shè)計(jì)方式多樣。VHDL 的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，或稱設(shè)計(jì)實(shí)體（可以是一個(gè)元件，一個(gè)電路模塊或一個(gè)系統(tǒng)）分成外部（或稱可是部分,及端口)和內(nèi)部（或稱可視部分） ，既涉及實(shí)體的內(nèi)部功能和算法完成部分。 VHDL 簡(jiǎn)介VHDL 的全稱是 VeryHighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language，誕生于 1982 年。當(dāng)需要修改 FPGA 功能時(shí)，只需換一片 EPROM 即可。 使用 FPGA 時(shí)，可以根據(jù)不同的配置模式，采用不同的編程方式。 (2)FPGA 可做其它全定制或半定制 ASIC 電路的中試樣片。由廠商及芯片型號(hào)決定。（4）豐富的布線資源。一般來(lái)說，比較經(jīng)典的基本可編程單元的配置是一個(gè)寄存器加一個(gè)查找表，但不同廠商的寄存器和查找表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一定的差異，而且寄存器和查找表的組合模式也不同。目前大多數(shù) FPGA 的 I/O 單元被設(shè)計(jì)為可編程模式，即通過軟件的靈活配置，可適應(yīng)不同的電氣標(biāo)準(zhǔn)與 I/O 物江 西 師 范 大 學(xué) 科 學(xué) 技 術(shù) 學(xué) 院 14 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 4 頁(yè) 共 36 頁(yè)理特性；可以調(diào)整匹配阻抗特性，上下拉電阻；可以調(diào)整輸出驅(qū)動(dòng)電流的大小等；（2）基本可編程邏輯單元。早期的可編程邏輯器件都屬于低密度 PLD（Programmable Logic Device） ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)靈活，但規(guī)模小，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能。CPLD 是復(fù)雜可編程邏輯器件（Complex Programmable Logic Device）的簡(jiǎn)稱，F(xiàn)PGA 是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（Field Programmable Gate Array）的簡(jiǎn)稱。故改變頻率字（即相位增量） ，就可以改變相位累加器的溢出時(shí)間，在參考頻率不變的條件下就可以改變輸出信號(hào)的頻率。圖 所示為 DDS 各個(gè)部分的輸出信號(hào)。相位累加器的輸出與波形存儲(chǔ)器的地址線相連，相當(dāng)于對(duì)波形存儲(chǔ)器進(jìn)行查表，這樣就可以把存儲(chǔ)在波形存儲(chǔ)器中的信號(hào)抽樣值（二進(jìn)制編碼值）查出。DDS 系統(tǒng)中的參考時(shí)鐘通常由一個(gè)高穩(wěn)定度的晶體振蕩器來(lái)產(chǎn)生，用來(lái)作為整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)組成部分的同步時(shí)鐘。DDS 不是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，而是一個(gè)假定抽樣過程已經(jīng)發(fā)生且抽樣值已經(jīng)量化完成，如何通過某種方法把已經(jīng)量化的數(shù)值重建原始信號(hào)的問題。完成擴(kuò)展要求3 設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)指標(biāo) DDS 技術(shù) DDS 和大多數(shù)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是一樣，它的基礎(chǔ)依然是采用奈圭斯特定理。 輸出頻率范圍：1kHz—10MHz, 具有頻率設(shè)置功能，頻率步進(jìn)：100Hz 輸出電壓幅度可調(diào)，在 50Ω 負(fù)載電阻上的電壓峰峰值大于 1V. 能用開關(guān)方便的選擇某一種波形的輸出。各方面還在發(fā)展階段。從目前發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，國(guó)外的發(fā)展更為成熟。其中混和信號(hào)源主要輸出的是模擬波形，邏輯信號(hào)源輸出的是數(shù)字碼形。能夠產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)的儀器，統(tǒng)稱為信號(hào)源，它用于產(chǎn)生被測(cè)電路需要特定參數(shù)的電測(cè)試信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器是最普通，最基本，運(yùn)用最廣泛的電子儀器，傳統(tǒng)的波形發(fā)生器一般采用的是模擬分立元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生的波形種類會(huì)受到電路硬件的限制，而且體積較大，靈活性和穩(wěn)定性也差。本設(shè)計(jì)將采用基于 VHDL 的 EDA 設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)波形發(fā)生器的各種功能。 QuartusⅡ江 西 師 范 大 學(xué) 科 學(xué) 技 術(shù) 學(xué) 院 14 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 第 1 頁(yè) 共 36 頁(yè)目 錄聲 明 ..............................................................................................................................................................................I摘 要 ..........................................................................................................................................................................IIABSTRACT.............................................................................................................................................................III 引言 .........................................................................1 背景與意義 ...................................................................1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r .................................................................22 設(shè)計(jì)要求 ........................................................................2 按鍵控制模塊 ................................................................2 顯示模塊 ....................................................................34 設(shè)計(jì)原理 .......................................................................3 單片機(jī)模塊 ..................................................................3 單片機(jī)介紹 ..............................................................3 單片機(jī)外圍電路介紹 .....................................................5 D/A 模塊 ....................................................................6 D/A 電路簡(jiǎn)介 ............................................................6 DAC0832 及其外圍電路 ....................................................6 D/A 轉(zhuǎn)換的計(jì)算 .........................................................8 LED 數(shù)碼管顯示模塊 .