【正文】 .............. 27 遞推數(shù)列法 ................................................................................. 28 第七章 電路原理圖的繪制 .............................................................................. 31 一般步 驟 ................................................................................................ 31 原理圖的繪制 ........................................................................................ 31 結束語 .................................................................................................................. 32 致 謝 .................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。頻率轉換時間達到 ns級 :頻譜純度越來越高。直接數(shù)字頻率合成器問世之初，構成 DDS 元器件的速度的限制和數(shù)字化引起的噪聲這兩個主要缺點阻礙了 DDS 的發(fā)展與實際應用。直接數(shù)字頻率合成器問世之初，構成 DDS 元器件的速度的限制和數(shù)字化引起的噪聲這兩個主要缺點阻礙了 DDS 的發(fā)展與實際應用?，F(xiàn)已廣泛應用于通訊、導航、雷達、遙控遙測、電子對抗以及現(xiàn)代化的儀器儀表工業(yè)等領域。因此基于 DDS 技術的函數(shù)發(fā)生器 2 出現(xiàn)雖晚，但發(fā)展迅猛，市場份額日見擴大，已開始逐步取代傳統(tǒng)的函數(shù)發(fā)生器。難點在于要弄清楚各模塊的作用，根據(jù)要求進行各模塊在電路中的布置。 數(shù)字信號的輸出經(jīng)由 D/A 轉換成模擬信號。 LCD 具有顯示內容多、電路結構簡單、占用單片機資源少等特點，因此，我們要根據(jù)這特點選擇其總體的設計方案論證 本文提出的采用 DDS 作為信號發(fā)生核心器件的函數(shù)信號發(fā)生器設計方案 ， 根據(jù)輸出信號波形類型可設置 、 輸出信號幅度和頻率可數(shù)控 、 輸出頻率寬等要求 ，選用了美國 A/D 公司的 AD9850 芯片 ， 并通過單片機程序控制和處理 AD9850的 32 位頻率控制字 ， 再經(jīng)放大后加至以數(shù)字電位器為核心的數(shù)字衰減網(wǎng)絡 ， 從而實現(xiàn)了信號幅度 、 頻率 、 類型以及輸出等選項的數(shù)字控制 。 低通濾波器的設計尤為重要，其性能的優(yōu)劣對輸出信號的質量起著重要的作用。 LCD 具有顯示內容多、電路結構簡單、占用單片機資源少等特點，因此，本設計采用 1602C 型 LCD 液晶顯示屏來顯示信號的類型和頻率的大小。 正弦函數(shù)是一個周期函數(shù)，因此它的相位值和幅值有一一對應關系。 DDS 方程為： f0=fCLK/2n， f0為輸出頻率， fc 為時鐘頻率。 累加器 加法器 加法器 ROM D/A 參考信號 f c LPF 6 累加器 圖 累加器框圖 相位累加器由 N 位加法器與 N 位寄存器級聯(lián)構成。當相位累加器累加滿時就會產生一次溢出，完成一個周期性的動作。由于波形存儲器中的不同波形是分塊存儲的，所以當波形控制字改變時，波形存儲器的輸入為改變相位后的地址與波形控制字 W（波形地址）之和，從而使最后輸出的信號產和相移。的正弦信號離散成具有 2N個采樣值的序列，若波形 ROM 有D 位數(shù)據(jù)位，則 2N個樣值的幅值 D 位二進制數(shù)值固化在 ROM 中，按照地址的不同可以輸出相應相位的正弦信號的幅值。 低通濾波器 對 D/A 輸出的階梯波 S(t)進行頻譜分析，可知 S(t)中除主頻 fo 外，還存在分布在 fc,2fc 等等的兩邊177。其中巴特沃斯濾波器通帶最平坦，它的通帶內沒有紋波，在靠近零頻處，有最平坦通帶，趨向阻帶時衰減單調增大，缺點是從通帶到阻帶的過渡帶最寬，對于帶外干擾信號的衰減作用最弱，過渡帶不夠陡峭，因此它適用于對通帶要求較高，而去除的頻率離通帶較遠的情況 。具體電路圖如圖 所示。 AD9850 的引腳排列如圖 所示 ,圖 為其組成框圖。每來一個外部參考時鐘 ,相位寄存器便以步長 M遞加。范圍的一個相位點。 AD9850 采用 32 位的相位累加器將信號截斷成 14 位輸入到正弦查詢表 ,查詢表的輸出再被截斷成 10 位后輸入到 DAC, DAC 再輸出兩個互補的電流 [8]。 微控制器 相位控制字 頻率控制字 相位累加器 相位寄存 器 正弦查詢表 DAC LPF 比較器 ∑ ∑ 11 圖 AD9850系統(tǒng)功能圖 AD9850在接上精密時鐘源和寫入頻率相位控制字之后就可產生一個頻率和相位都可編程控制的模擬正弦波輸出 ,此正弦波可直接用作頻率信號源或經(jīng)內部的高速比較器轉換為方波輸出。、 45176。 的控制字與控制時序 AD9850 有 40位控制字 , 32 位用于頻率控制 ,5 位用于相位控制 , 1 位用于電源休眠 (Powerdown)控制 , 2位用于選擇工作方式。使用 ATMEL 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51 產品指令和引腳完全兼容。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。作為輸出口，每位能驅動8 個 TTL 邏輯電平。在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流。對 P2 端口寫 “1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在使用 8 時鐘電路 晶振電路： 14 圖 時鐘 電路 XTAL1 是片內振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。 AT89C51 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 復位電路 AT89S52 的外部復位電路有上電自動復位和手動按鍵復位。電路圖如下圖所示： 15 圖 復位電路 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內容。在一般單片機系統(tǒng)中， 24C02 數(shù)據(jù)受到干擾的情況是很少的，但是隨著單片機抗干擾性能的變差，以及惡劣工業(yè)環(huán)境中單片機系統(tǒng)的應用，一些智能單片機控制系統(tǒng)相繼出現(xiàn) 24C02 數(shù)據(jù)被沖掉的問題，而且隨著單片機的牌號以及 24C02 的牌號不同而出現(xiàn)不同程度的干 16 擾現(xiàn)象。 的結構與性能 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標準串口設計的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電。 第二部分是數(shù)據(jù) 轉換通道。TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦DP9插頭； DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 ` 第三部分就是供電啦。其中 MAX3233E 使用 +3v 電源、 +15kvESD 保護、而且省去了電荷泵的 4只電容。 I/O 方式并行接口 I/ O 方式的并行接口電路比較簡單 ,但占用單片機資源相對較多 ,圖 38是 I/O 方式并行接口的電路圖 ,AD9850 的數(shù)據(jù)線 D0~D7 與P1口相連 , FQ_UD 和 W_CLK 分別與 (10 引腳 )和 (11 引腳 )相連 ,所有的時序關系均可通過軟件控制實現(xiàn)。要根據(jù)寫入控制字方式的不同嚴格按照AD9850 的時序圖來編寫控制字寫入子程序 [9 ,10 ] 。 根據(jù)上述原理可以構造一個不變量 K 為量化相位增量的量化序列： nKn ?)(? ?2,1,0?n 然后完成從 )(n? 到另一個序列 )(nS 的映射，由 )(n? 構造序列： )2c o s (2c o s)(2c o s)(cf n TKnKM nnS ???? ??? 公式（ 6— 1） 25 公式（ 61）是連續(xù)信號 )(tS 經(jīng)采樣頻率為 cf 采樣后的離散時間序列，根據(jù)采樣定理，當21?? MKffc時， )(nS 經(jīng)過低通濾波器平滑后，可唯一恢復出 )(tS 。 采樣回放法 該方法最為容易實現(xiàn)，只需對已有標準 正弦信號源進行采樣得到數(shù)據(jù)后直接回放或進行變頻變幅處理后回放。但由于該表中數(shù)據(jù)量有限，得到的正弦波頻率單一；且如 TI公司的聲明所述，芯片 ROM 中的內容可能在將來發(fā)生改動，這樣不利于系統(tǒng)的兼容。 正弦表可以通過 MATLAB 模擬仿真后生成數(shù)據(jù)文件得到，也可以采用方法 3和 4 的辦法用計算的方法生成。計算不同的角度只需不斷地變換 的值，且利用弧度與頻率之間的關系很容易實現(xiàn)變頻處理。為方便起見 ，我們不對系統(tǒng)加入沖擊信號 ，而改變 )2(?y 的起始值 ，從而使系統(tǒng)滿足起振的起始條件。在 DSP 運用中，經(jīng) 常需要產生正弦波。 我們所要產生的正弦波，其實是一系列的整數(shù)，把這些整數(shù)按照一定的取樣頻率發(fā)送給數(shù)模轉換器，就可以變成真正的正弦波了。根據(jù)上面的遞推公式，很容易寫出下面的正弦波計算程序。 float a2=1。 return y[0]。首先需要決定的是小數(shù)的 Q值，雖然我們最后計算的正弦波的值都是小于 1的，但是在計算過程中需要用 2*cos(w*Ts)，而這個值最大為 2，所以我們選擇的 Q 值必須至少最大能表示 2。 short y[3] = {0, 0x15AE,0}。 y[2]=y[1]。 使用定點小數(shù)計算必須仔細分析誤差，下面來看看我們產生的正弦波的誤差是多少。例如如果用 CD音質的取樣頻率 44100Hz 來產生 100Hz 的正弦波，那么 a1=2*cos(2*pi*440/44100)= ，這個數(shù)轉換為 16 比特的 Q14 的值是 0x7fc0。一般 DSP 計算都采取塊計算方式，一次計算 n 個（例如 64）個取樣值，這樣不但減少了函數(shù)的調用負擔，也可以減少中間的內存移動的次數(shù)（ y[2]=y[1]。 31 第七章 電路原理圖的繪制 一般步驟 1. 繪制出設計電路的草稿圖（根據(jù)稿圖搜集并購買電子元件） 2. 利用 PROTEL99SE 軟件畫出電路原理圖。 原理圖的繪制 1. 創(chuàng)建一個新的設計文件管理庫 執(zhí)行 FILE|NEW命令新建一個管理數(shù)據(jù)庫文件，選擇 SCHEMATIC DOCUMENT 圖標，單擊 OK。 4. 修改元件參數(shù) 5. 保存原理圖 32 結束語 經(jīng)過這么多天的努力，我終于把畢業(yè)設計論文做好了。這使我明白不管做什么事都應該抱著細心、嚴謹、不浮躁的態(tài)度，特別是我們自動化這行，每個細節(jié)都要把握，因為每一個任務都有可能影響到生產制造，嚴重時可能導致事故 的發(fā)生，這可是所有人都不