【正文】 單片機(jī)STC89C52作為主控芯片,選用低功耗芯片AD9834為信號(hào)產(chǎn)生芯片。目前，市場(chǎng)上常見的波形發(fā)生器大多數(shù)是純硬件的搭接而成，且波形的種類有限的，多為方波、正弦波、鋸齒波、三角波等波形。但是由硬件電路構(gòu)成的低頻信號(hào)其性能難以令人滿意，而且由于低頻信號(hào)源所需的RC很大，電阻大，電容大在制作上有困難，參數(shù)的精度也難以保證；體積大、漏電和損耗大更是致命的弱點(diǎn)。因此，單片機(jī)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。在 70 年代以前，信號(hào)發(fā)生器主要有兩類：脈沖波和正弦波，而波形發(fā)生器介于兩類之間，能夠提供正弦波、方波、三角波等幾種常用標(biāo)準(zhǔn)波形，如果產(chǎn)生其它波形時(shí)，則需要采用較復(fù)雜的電路和機(jī)電結(jié)合的方法。這個(gè)時(shí)期的波形發(fā)生器大多數(shù)以軟件為主，它的實(shí)質(zhì)就是采用微處理器對(duì) DAC的程序控制，就能夠得到各種簡(jiǎn)單的波形。 到了二十一世紀(jì)，隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，出現(xiàn)了很多種工作頻率可以超過 GHz 的DDS 芯片，同時(shí)也推動(dòng)了函數(shù)波形發(fā)生器的發(fā)展，在2003 年，Agilent的產(chǎn)品 33220A就能夠產(chǎn)生 17 種波形，最高頻率可達(dá)到 20M，在2005 年，產(chǎn)品N6030A 已經(jīng)能夠產(chǎn)生高達(dá) 500MHz 的頻率，采樣的頻率可以達(dá)到 。 單片機(jī)主控模塊STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖22所示：圖22 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM(4KB)，用以存放一些原始數(shù)據(jù)、程序和表格。SST 公司推出的89 系列單片機(jī)分別集成了16K、32K、64K Flash 存儲(chǔ)器，可供用戶根據(jù)需要選用。一個(gè)全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I／O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單機(jī)與微機(jī)之間的串行通信。五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。XTAL2(18 腳)：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；在8051 片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。當(dāng)此輸入保持備用電源的輸入端。在訪問片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，此端定時(shí)輸出負(fù)脈沖作為讀片外存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。要檢查一個(gè)8051/8031 小系統(tǒng)上電后CPU 能否正常到EPROM／ROM 中讀取指令碼，也可用示波器看PSEN 端有無脈沖輸出。CPU 訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 輸出信號(hào)作為鎖存低8 位地址的控制信號(hào)。ALE 端的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力為8個(gè)LS 型TTL(低功耗甚高速TTL)負(fù)載。當(dāng)輸入信號(hào)EA 引腳接低電平(接地)時(shí)，CPU 只訪問外部EPROM/ROM 并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS 型TTL 負(fù)載。在此期間，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。P2口(～，21~28 腳)：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向I/O口。P3口每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。89C52單片機(jī)內(nèi)集成有兩個(gè)可編程的定時(shí)/計(jì)數(shù)器：T0和T1，它們既可以工作于定時(shí)模式，也可以工作于外部事件計(jì)數(shù)模式，此外，T1還可以作為串行口的波特率發(fā)生器。顯示接口用來顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。VDD（2腳）：接電源。E（6腳）：E(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。但是由于DDS數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的固有特點(diǎn)，決定了其輸出頻譜雜散較大。具體原理框圖如圖25所示。由此可以看出，相位累加器輸出的數(shù)據(jù)就是合成信號(hào)的相位，相位累加器的溢出頻率就是DDS輸出的信號(hào)頻率。0為： （21）輸出信號(hào)的頻率分辨率Δ166。提供了相位調(diào)制和脈沖調(diào)制的功能。串口的操作時(shí)鐘頻率最高達(dá)到40MHz，并且有DSP和微控制器標(biāo)準(zhǔn)兼容。電流和RSET的關(guān)系：IOUTFULLSCALE=18*FSADJUST/RSETFSADJUST=(額定),REST= KΩ(典型值)REFOUT（2腳）：輸出參考電壓。DVDD（5腳）：數(shù)字部分正極電源。DGND（7腳）：數(shù)字的接地。FSELECT（9腳）：頻率選擇輸入端。PSELECT（10腳）：相位選擇輸入端，PSELECT控制相位寄存器,PHASE0/PHASE1,增加到相位累加器的輸出，要用相位寄存器時(shí)可由FSELECT腳或PSEL位來選擇，當(dāng)由FSEL位控制時(shí)，F(xiàn)SELECT腳應(yīng)接在CMOS的高或低。SLEEP（12腳）：激活高位數(shù)字輸入端，當(dāng)此引腳置高，DA轉(zhuǎn)換關(guān)閉。SCLK（14腳）：串行時(shí)鐘輸入。當(dāng)FSYNC拉低，內(nèi)部邏輯電路就會(huì)告知芯片一位新的字節(jié)進(jìn)入了。比較器能夠由正弦波DA轉(zhuǎn)換的輸出產(chǎn)生方波。這是一個(gè)高阻抗電流源。 單片機(jī)主控電路及液晶顯示電路用STC89C52的P2口作為數(shù)據(jù)線，、R/W、RS。最小的刻板技術(shù)一般對(duì)接地面很好，因?yàn)樗o接地面很好的防護(hù)。－“4*4行列式鍵盤”，系統(tǒng)首先通過CPU對(duì)全部鍵盤進(jìn)行掃描，即把第一根行線置為“0”狀態(tài)，其余行線置于“1”狀態(tài)，讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，若其狀態(tài)全為“1”表明該行無鍵按下，再將第二根行線置為“0”狀態(tài)，同樣讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，如其狀態(tài)也全為“1”，則置第一根行線置為“0”狀態(tài)，以此類推。運(yùn)行Keil軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS）。 ⒉與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。周期的改變可采用插入延時(shí)子程序的方法來實(shí)現(xiàn)。這兩類軟件的設(shè)計(jì)方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計(jì)偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最適合的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)軟件可分為前臺(tái)程序和后臺(tái)程序（背景程序）。 unsigned long FreqWord=(unsigned long)(Freq * + )。 //正弦波 break。 //方波,0x2080輸出MSB,0x2020輸出MSB/2 break。 WriteDat(0xC000 + PhaseWord)。 void AD9834(unsigned char Type,unsigned long Freq,unsigned int Phase)。 軟件調(diào)試信號(hào)發(fā)生器是多功能的數(shù)字型系統(tǒng)，所以對(duì)于它的程序也較為復(fù)雜,所以在編寫程序和調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了相對(duì)較多的問題。其次，由于本作品是使用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示的數(shù)字，動(dòng)態(tài)掃描很快，人的肉眼是無法看出,但是調(diào)用的顯示程序時(shí)，如果不在返回時(shí)屏蔽掉最后的附值，則會(huì)出現(xiàn)很亮的現(xiàn)象，所以在顯示的后面加了屏蔽子令，最后解決了此問題。不同頻率時(shí)產(chǎn)生的波形如下圖所示。我的綜合設(shè)計(jì)主要涉及硬件和軟件兩方面的內(nèi)容，通過這些我的硬件和軟件開發(fā)能力都獲得了提高。并且我學(xué)會(huì)了分析問題解決問題的能力，加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。論文中可能會(huì)存在一些不足之處，敬請(qǐng)?jiān)u審專家和各位老師批評(píng)指正。Linux嵌入式系統(tǒng)教程[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社．2004[7]. 李建忠．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．西安：西安電子科技大學(xué)．2002[8]. 韓志軍等．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社．2004[9]. 周潤(rùn)景等．Proteus在MCS51amp。在此論文撰寫過程中，要特別感謝徐大誠(chéng)老師對(duì)我的指導(dǎo)與督促，徐老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段，都給予我耐心的指導(dǎo)和幫助。感謝我的班主任丁建強(qiáng)老師，謝謝他為我們?nèi)嗨龅囊磺?，他?duì)我們的負(fù)責(zé)，耐心指導(dǎo)和幫助我們學(xué)習(xí)生活中遇到的難題，無私奉獻(xiàn)的精神很讓我感動(dòng)，再次向他表示由衷的感謝。此外，在這四年中結(jié)識(shí)的每位生活和學(xué)習(xí)上的朋友都是我人生的一筆財(cái)富。 LCDDispString(0,2,freq: 0001000Hz)。 AD9834_SYNC=0。0x8000) AD9834_DIN=1。 AD9834_SCLK = 1。 //2^28/75000000= unsigned int LSB = (FreqWord % 0x4000) + 0x4000。 case 1: WriteDat(0x2002)。 } WriteDat(LSB)。}includeunsigned char gFunctionCount=0。static void delay10ms(void){ unsigned char j,i。i10。 if(KEY1==0) { gFunctionCount++。)。 39。)。 freqtemp=(unsignedlong)FreqNum[0]*1000000+(unsigned long)FreqNum[1]*100000+(unsignedlong)FreqNum[2]*10000+(unsigned long)FreqNum[3]*1000+(unsignedlong)FreqNum[4]*100+(unsigned long)FreqNum[5]*10+(unsigned long)FreqNum[6]。 } if(KEY2==0) { delay10ms()。 gTimeCount==1) { LCDDispString(6,1,Square )。 gTimeCount==2) { LCDDispString(6,1,Triangle)。 gTimeCount==3) { gTimeCount=0。amp。 gTimeCount==2) { LCDDispNum(9,2,FreqNum[3])。 } else if(gFunctionCount==2 amp。amp。 gTimeCount==6) { LCDDispChar(5,2,39。amp。 } if(KEY3==0) { delay10ms()。 if(FreqNum[5]==10) FreqNum[5]=0。amp。LCDDispNum(9,2,FreqNum[3])。 if(FreqNum[3]==10) FreqNum[3]=0。amp。LCDDispNum(7,2,FreqNum[1])。 if(FreqNum[1]==10) FreqNum[1]=0。amp。 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