【正文】 老師的諄諄教導，使我受益匪淺。 這次設計只是 DDS 技術的初步研究，要達到性能完善，還有很多工作要做。在模塊接收到要顯示的內容后開始顯示 ，直到接收到下一組數據為止，具體程序流程圖如圖 43所示。 鍵盤的控制方式一般有程控掃描法、定時掃描法和中斷掃描法。 W_CLK端信號的作用是用來使其在上升沿將 8位的頻率控制字加載進入數據輸入存儲器，并且將地址指針下移指向下一個數據輸入地址端。 這 32位的頻率控制碼由鍵盤所輸入的頻率值直接轉換過來的。 系統(tǒng)初始化 從鍵盤輸入所需 頻率 輸入初始相位 選擇 AD9850 工作方式 送出 FU_UD 信號 將鍵盤值轉換成控制字 送控制字到 AS9850 送出 W_CLK 信號 是否超出 開始 結束 是否超出 是否送 5 次 下一次輸入 NYNNNYY常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 30 初 始 化寫 控 制 寄 存 器 的 值 ， 選 擇 頻 率 和 相位 寄 存 器 ， 并 且 R E S E T = 0寫 頻 率 寄 存 器 的 值 使P H A S E 0 和 P H A S E 1 都 為 0寫 頻 率 寄 存 器 的 值 使F R E Q 0 和 F R E Q 1 都 為 0寫 控 制 寄 存 器 的值 ， 使 R E S E T = 1 圖 42AD9850 的初始化流程圖 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 31 開 始產 生 波 形設 置 頻 率選 擇 波 形初 始 化 A D 9 8 5 0掃 描 鍵 盤是 否 是 鍵 ？ 主程序流程圖 對 AD9850進行初始 控制時，主復位腳必須置高電平在 10個系統(tǒng)周期以上，主復位的作用是初始化系統(tǒng)總線，置控制寄存器以缺省值。 軟件總體流程 根據所要實現的技術指標和系統(tǒng)的總體設計方案，需要合理安排程序流 程才能夠實現對系統(tǒng)的軟件控制。 本設計 在 AD9850 的內部比較器 輸出端連接一個 跳帽 ，實現方波與三角波的輸出切換。 圖 313 低通濾波電路 三角波產生電路 由前面的分析可知， AD9850輸出經過一個低通濾波器就可以得到所需要的正弦波形，若要得到方波只需將所產生的正弦波通過 AD9850 內部集成的比較器 比較即可。 具體連接電路如 圖 310。但由于內帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據在 LCD上開始顯示的行列號及每行的列數找出顯示 RAM對應的地址，設立光標，在此送上該字符對應的代碼即可。 （ 2）液晶顯示器的分類 液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點陣式等。去除鍵抖動的方法是 增加適當延時，即 當檢測到有鍵按下后，延時一段時間再做下一步的檢測判斷。 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 17 D A T AW 0 W 1 W 2 W 3W 4W _ C L KF Q _ U DR E F C L KC O S O U TT W HT W LT P DT P LT P HT C FV A L I D D A T A圖 36控制字并行輸入時序 系統(tǒng)硬件電路基本組成 硬件 電 路的組成主要由以 下 幾部分組成 : (1)單片機控制 模塊； (2)鍵盤模塊； (3)顯示模塊； (4)AD9850外圍電路； (5)濾波電路； (6)幅值調節(jié)電路（運放模塊）； 單片機控制 模塊 本系統(tǒng)以 AT89C51 作為控制核心， P0 口 8 個引腳通過排線與 4*4 矩陣鍵盤相連， 根據按鍵的情況完成頻率和相位的設定 功能。 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內部的高速比較器轉換為方波輸出?！?360176。 QOUTB：輸出為補充，是比較 器的補充輸出。 復位（ RESET ）信號為高電平有效，且脈沖寬度不小于 5 個參考時鐘周期。 W_CLK：控制字輸入時鐘。 AD9850的引腳排列如圖 33所示 ： 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 13 1234567891011121314 1516171819202122232425262728D 3D 2D 1LS B D 0DGNDDVDOW _ CLKFQ UDCLKINAGNDAVDDRS ETQOUTQOUTBD 4D 5D 6D 7 MSBDGNDDVDORES ETI OUTI OUTBAGNDAVDODACBL ( NC )VI NPVI NN 圖 33 AD9850管腳圖 AD9850引腳功能說明如下： CLKIN：參考時鐘的輸入。 2. 復位電路 計算機在啟動運行時都需要復位，使中央處理器 CPU和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。 最小系統(tǒng) 設計 圖 32 AT89C51 最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)是實現單片機工作的基本條件，包括啟動單片機工作的電源、時鐘和復位電路，在此基礎上可以通過單片機的 I/O 口與其不同外圍設備相連，實現不同的功能。 9. /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在給出地址“ 1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀 寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。在 FIASH編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 主控芯片的選擇 簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字 節(jié) 閃 爍 可 編 程 可 擦 除 只 讀 存 儲（ FPEROM— FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 ③ 正弦查表 相位累加器輸出的是 相位序列碼 ，經過一個相位序列碼到幅度序列碼的變換裝置， 再經過數 /模轉換就可以 生成階梯波形。 其基本原理是： 在系統(tǒng)時鐘的控制下，將頻率控制字 K送到相位累加器 ；刷 新相位累加器 中 的數據，然后把相位累加器中的數據 N 作為地址對正弦 ROM表進行查詢； 通過改變相位增量就可以改變 DDS的輸出頻率 值； 由波形 ROM存儲鍵 盤 單片機 數字合成 顯示 低通濾波 集成運放 波形輸出 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 7 器取出的波形量化數據，經過 A/D 轉換器轉換成模擬電壓 /電流，再經過低通濾波器將波形中的高次諧波濾除， 最終 得到 DDS 的輸出 波形 。 鑒于方案一的信號頻率不夠穩(wěn)定， 方案二的電路復雜， 價格高昂，頻率覆蓋系數難以達標等缺點和方案三無法達到論文設計的頻率要求，所以決定采用方案四 的設計方法。 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 5 第二章 系統(tǒng)分析和總體設計 對信號發(fā)生器 設計 的 要求 它的主要 技術 指標及功能要求如下： (1)能產生正弦波、三角波和方波信號，并通過按鍵切換信號類型； (2)通過按鍵可以以一定的步進改變頻率； (3)正弦波所能達到最高頻率為 2MHz。 3） 集成度高、體積小、可靠性高 單片機把各種功能部件集成在一塊芯片上，因而集成度高，均為大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路。 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 4 單片機 概述 隨著大規(guī)模集成電路技術的發(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成單片微型計算機，簡稱為單片機?，F在我們可以使用可視化的編程語言如 Visual Basic,Visual C等語言來編寫信號發(fā)生器的程序語言，這樣便允許從計算機的顯示屏上來輸入任意的波形，從而實現波形的輸入。不過 HP8770A 也只能產生 8種波形，而且價格常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 3 很貴。在科學研 究、工業(yè)生產、工業(yè)過程的控制和生物醫(yī)學 等領域我們經常會用到低頻信號源，但是用硬件電路組成的低頻信號發(fā)生器的性能 還遠不能讓人滿意，這是因為 低頻信號源所需要的 RC很大， 而 大電阻和 大電容在制作問題上 又 有一定的困難，參數的精度也不能做到保證進而導致低頻信號發(fā)生器漏電而且體積大，損耗明顯。 信號發(fā)生器 概述 信號發(fā)生器分類 信號發(fā)生器應用廣泛，種類繁多，性能各異，分類也不盡一致。 同時，也 隨著 70年代微處理器的出現，促使信號發(fā)生器向著自動化、智能化 方向發(fā)展。 DDS性能特點 ............................................. 7 ............. 錯誤 !未定義書簽。 信號發(fā)生器即簡易函數信 號發(fā)生器，可以產生多種波形，如三角波、鋸齒波、方波、正弦波等。 signal generator 。 第七章 結束語 .................................. 錯誤 !未定義書簽。比如說 ，在類似于電視、示波器等儀器中，我們要讓電子遵循一定規(guī)律去運動和屏幕可以顯示圖像，我們就會用到鋸齒波發(fā)生器來做為基本電路。后者是指其輸出信號的頻率、幅度、調制系數等在一定范圍內連續(xù)可調，并且讀數準確、穩(wěn)定、屏蔽良好的中、高檔信號發(fā)生器。 70年代之后，由于微處理器的出現，我們就可以利用處理器、 A/D/和 D/A，硬件和軟件來讓波形發(fā)生器的功能增大，可以產生出更為復雜的波形。因為信號發(fā)生器軟件的開發(fā) ,我 們便可以用一系列的點或者是直線或者是固定的函數段把波形的數據存入到存儲器中?，F在新的臺式儀器和之前的已經有了很多地方的區(qū)別。 2） 控制功能強 單片機體積雖小，但“五臟俱全”，它非常適用于專門的控制用途。 利用單片機采用程序設計方法來產生低頻信號，其下限頻率很低。 方案三：采用 AT89C51 單片機和 DAC0832 數模轉換器的 相結合電路來產生波形，這種方法是采用的軟件濾波，因此就不會產生寄生的高次諧波分量，所生成的波形相對來說也比較純凈。 （ 1） 單片機模塊 本設計中單片機是系 統(tǒng)的控制中心， 用來向 DDS輸入控制字，用戶按鍵輸入命令的判斷，以及 LCD內容的顯示。將一個周期 2*? 平均分成等份 ,由于頻率 控制字的循環(huán)累加 ,每次轉動一個角度 2* /2N? ,則可以產生一個頻率為 /2cf 的正弦波相位遞增量。 運放模塊是 對正弦波形進一步處理，來得到理想幅值的波形。 管腳說明 其管腳如圖 31所示： 1 .001 .111 .221 .331 .441 .551 .661 .77R S T8P 3 .0 /R X D9P 3 .1 /T X D10P 3 .2 /IN T 011P 3 .3 /IN T 112P 3 .4 /T 013P 3 .5 /T 114P 3 .6 /W R15P 3 .7 /R D16X217X118G N D19V C C20P 0 .021P 0 .122P 0 .223P 0 .324P 0 .425P 0 .526P 0 .627P 0 .728EA29A L E30P S E N31P 2 .732P 2 .633P 2 .534P 2 .435P 2 .336P 2 .237P 2 .138P 2 .039 圖 3189C51 管腳圖 ：供電電壓； ：接地； ： P0口為一個 8位漏極開路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，如表 ： 引 腳 第 二 功 能 信 號 名 稱 RXD 串行數據接收 TXD 串行數據發(fā)送 INT0 外部中斷 0 請求 INT1 外部中斷 1 請求 T0 定時器 /計數器 0 輸入 T1 定時器 /計數器 1 輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通 ：復位輸入。 P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 CMOS型單片機內部（如 AT89C51）有一個可 控的負反饋反相放大器，外接晶振（