【正文】 。如果有鍵按下，則在讀控制端會產(chǎn)生一個讀信號，使單片機讀入信號。 中斷系統(tǒng)是使處理器具有對外界異步事件的處理能力而設(shè)置的。 ( s in 1 ) 2 5 5( 2 5 5 ) / 2tD i Y A ? ? ?? ? ? 7 第三章 硬件設(shè)計 硬件原理框圖 硬件原理方框圖如圖 所示。 （ 2）“ S4”號鍵為 10Hz 的頻率信號，“ S5”號鍵為 100Hz 的頻率信號，“ S6”號鍵為 500Hz 的頻率信號，“ S7”號鍵為 1KHz 的頻率信號， 6 個 LED 顯示器輸出信號的頻率值，選用共陽極 LED。 （ 2）將一個周期的信號分離成 256 個點（按 X 軸等分），每兩點之間的時間間隔為 ? T，用單片機的定時器產(chǎn)生，其表示式為： ? T=T/256。 89C51 單片機本身就是一個完整的微型計算機，具有組成微型計算機的各部分部件：中央處理器 CPU、隨機存取存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、 I/O 接口電路、定時器 /計數(shù)器以及串行通訊接口等，只要將 89C51再配置鍵盤及 其接口、顯示器及其接口、數(shù)模轉(zhuǎn)換及波形輸出、指示燈及其接口等四部分，即可構(gòu)成所需的波形發(fā)生器，其信號發(fā)生器構(gòu)成原理框圖如圖 所示。此外，由于通過編程方法產(chǎn)生的是數(shù)字信號，所以信號的精度可以做的很高。 5 第二章 方案的設(shè)計與選擇 方案的比較 方案一：采用單片函數(shù)發(fā)生器（如 8038）， 8038 可同時產(chǎn)生正弦波、方波等，而且方法簡單易行，用 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出來改變調(diào)制電壓，也可以實現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率，但產(chǎn)生信 號的頻率穩(wěn)定度不高。后者是指其輸出信號的頻率、幅度、調(diào)制系數(shù)等在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并且讀數(shù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、屏蔽良好的中、高檔信號發(fā)生器。按照頻率范圍分類可以分為：超低頻信號發(fā)生器、低頻信號發(fā)生器、視頻信號發(fā)生器、高頻波形發(fā)生器、甚高頻波形發(fā)生器和超高頻信號發(fā)生器。 關(guān)鍵詞： 單片機； DAC；信號發(fā)生器 3 目 錄 摘 要 ............................................................... 目 錄 ............................................................... 第一章 緒論 .......................................................... 單片機概述 ...................................................... 信號發(fā)生器的分類 ................................................ 研究內(nèi)容 ........................................................ 第二章 方案的設(shè)計與選擇 .............................................. 方案的比較 ...................................................... 設(shè)計原理 ........................................................ 設(shè)計思想 ........................................................ 設(shè)計 功能 ........................................................ 第三章 硬件設(shè)計 ...................................................... 硬件原理框圖 .................................................... 主控電路 ........................................................ 數(shù)、模轉(zhuǎn)換電路 .................................................. 按鍵接口電路 .................................................... 時鐘電路 ........................................................ 顯示電路 ........................................................ 第四章 軟件設(shè)計 ...................................................... 程序流程圖 ...................................................... 第五章 總結(jié)與展望 .................................................... 致 謝 ............................................................... 參考文獻 ............................................................. 附錄 1 電路原理圖 ..................................................... 附錄 2 源程序 ......................................................... 附錄 3 器件清單 ...................................................... 4 第一章 緒論 單片機概述 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，中央處理器 (CPU)、隨機存取存儲器 (RAM)、只讀存儲器 (ROM)、 (I/O)接口、定時器 /計數(shù)器和串行通信接口，以及其他一些計算機外圍電路等均可集成在一塊芯片上構(gòu)成單片微型計算機，簡稱為單片機。文章給出了源代碼，通過仿真測試，其性能指標(biāo)達到了設(shè)計要求。 信號發(fā)生器的分類 信號發(fā)生器應(yīng)用廣泛，種類繁多，性能各異，分類也不盡一致。前者指對輸出信號的頻率、幅度的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度以及波形失真等要求不高的一類信號發(fā)生器。在程序運行中，當(dāng)接收到來自外界的命令，需要輸出某種波形時再調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序和波形發(fā)生程序，經(jīng)電路的數(shù) /模轉(zhuǎn)換器和運算放大器處理后，從信號發(fā)生器的輸出端口輸出。該方法可以通過編程的方法來控制信號波形的頻率和幅度，而且在硬件電路不變的情況下，通過改變程序來實現(xiàn)頻率的變換。 設(shè)計原理 數(shù)字信號可以通過數(shù) /模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號，因此可通過產(chǎn)生數(shù)字信號再轉(zhuǎn)換成模擬信號的方法來獲得所需要的波形。89C51 單片機 接口 電路 D/A 轉(zhuǎn)換器 濾波放大 輸出 6 設(shè)計思想 （ 1）利用單片機產(chǎn)生方波、正弦波、三角波和鋸齒波等信號波形，信號的頻率和幅度可變。其中“ S0”號鍵代表方波輸出，“ S1”號鍵代表 正弦波輸出，“ S2”號鍵代表三角波輸出，“ S3” 號鍵代表鋸齒波輸出。 （ 5） 輸出波形幅度為 0～ 5V。模式 1采用的是 16 位計數(shù)器，當(dāng) T0 或 T1 被允許計數(shù)后，從初值開始加計數(shù)，最高位產(chǎn)生溢出時向 CPU 請求中斷。 如圖 所示， AT89C51 從 P0 口接收來自鍵盤的信號，并通過 P2 口輸出一些控制信號，將其輸入到 8155 的信號控制端，用于控制其信號的輸入 、輸出。 DAC0832 主要由 8 位輸入寄存器、 8 位 DAC 寄存器、 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器以及輸入控制電路四部分組成。若 P0 口向其送的數(shù)據(jù)為 0FFH 時， 則 U1的輸出電壓為 5V. 故當(dāng) U1 輸出電壓為 0V 時，由公式 得： Vout = 5V時，可得： Vout = +5V， 所以輸 出波形的電壓變化范圍為 5V～ + 5V. 故可推得，當(dāng) P0 所送數(shù)據(jù)為 80H 時， Vout 為 0V[4]。 圖 按鍵接口 時鐘電路 8051 單片機有兩個引腳（ XTAL1， XTAL2）用于外接石英晶體和微調(diào)電容，從而構(gòu)成時鐘電路，其電路圖如圖 所示。而且 LED 數(shù)碼管是采用共陽極接法，當(dāng)主控端口輸出一個低電平后，與其相對應(yīng)的數(shù)碼管即變亮，顯示所需數(shù)據(jù)。在中斷結(jié)束后，還要來判斷波形是否符合，如符合，則顯示其頻率，不符則返回，重新判斷。 圖 子程序流程圖 13 14 綜合實驗總結(jié) 課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實際問題 ,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機已經(jīng)成為當(dāng)今計算機應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了 自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對單片機匯編語言掌握得不好 …… 通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重