【正文】 組，故本次設(shè)計(jì)解法方程組采用高斯消元法。按鍵判斷的流程圖如下圖 。為了給 DAC0提供偏置，必須將 REF0CN寄存器 中的偏置使能位（ BIASE）置 1。每個(gè) DAC的輸出擺幅均為 0V 到VREF1LSB，對(duì)應(yīng)的輸入碼范圍是 0x000 到 0xFFF。 } void Flash_007_write(unsigned int addr,unsigned char dat) { 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 XBYTE[addr]=dat。 } /******************************************************************** 函數(shù)名： void Flash_007_init(void) * 功能描述： c8051f007flash初始化 * 輸入： * 返回： ********************************************************************/ void Flash_007_init(void) { FLSCL=0x86。 void C8051f007_init(void) { OSCICN=0xe4。當(dāng) FLASCL值被設(shè)置為 1111b 時(shí)，寫(xiě) /擦除操作被禁止。 d． 向待擦除扇區(qū)內(nèi)的任何一個(gè)地址寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。 32k字節(jié)的 FLASH存儲(chǔ)器是以 512字節(jié)的扇區(qū)為單位組織的。 _nop_()。i++) { for(j=0。 for(i=1。 //主機(jī)釋放總線 _nop_()。 _nop_()。 } /******************************************************************** 函數(shù)名： unsigned char Read_onebyte_18b20(void) * 功能描述：在讀命令后讀取 18b20的 8位數(shù)據(jù) * 入口參數(shù)：無(wú) * 返回：無(wú)符號(hào)字節(jié)型溫度數(shù)據(jù) ********************************************************************/ unsigned char Read_onebyte_18b20(void) { unsigned char temp_onebyte=0。 Reset_18b20()。 Delay_6us(10)。 for(i=0。 //延時(shí)大于 750ms，等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 } /******************************************************************** 函數(shù)名： RESET_18b20(void) * 功能描述：復(fù)位 18b20 * 入口參數(shù)： * 返回： ********************************************************************/ void Reset_18b20(void) { DQ_18b20=1。 } /******************************************************************** 函數(shù)名： Ds18b20(void) * 功能描述：?jiǎn)纹?18b20的 12位溫度采集子程序，無(wú) ROM訪問(wèn)，無(wú)高低溫預(yù) 警 * 入口參數(shù)：無(wú) * 返回： 12位溫度值 ********************************************************************/ unsigned int Ds18b20(void) { unsigned int temp。 /******************************************************************** 18b20常量定義 ********************************************************************/ define SKIP_18b20 0xcc //跳過(guò) ROM監(jiān)測(cè) define WR_SCR_18b20 0x4e //寫(xiě) 1820暫存器 define RD_SCR_18b20 0xbe //讀 1820暫存器 define CONV_T_18b20 0x44 //啟動(dòng) 1820溫度變換 /****************************************************************** CPU初始化 *******************************************************************/ void C8051f007_init(void) { OSCICN=0xe4。 void Start_18b20(void)。 (3) 最后拉高總線。 (2) 然后拉高 DQ并延時(shí) 60us以上。 前已述及，所有訪問(wèn) DS18B20 的過(guò)程都必須經(jīng)歷以下三個(gè)步驟： ； 命令 (后跟必要的數(shù)據(jù)交換 )； 的功能命令（后跟必要的數(shù)據(jù)交換）。 //增加鍵初始化為 1 WDTCN = 0xde。 //自由 I/O 口 XBR2=0x40。 COUNT 小于 27 即前 26 次為此階段。 最小二乘法構(gòu)造 的逼近函數(shù)，由于全面而不是孤立地考慮各節(jié)點(diǎn)的影響，因此其曲線擬合原理與函數(shù)插值不同，在曲線擬合問(wèn)題中，不要求曲線通過(guò)所有已知點(diǎn)，只要求得到近似函數(shù)能反映數(shù)據(jù)的基本要求。二乘法擬合函數(shù)時(shí)，構(gòu)造的函數(shù) f(x)為一些簡(jiǎn)單的函數(shù)的集合，如低次多項(xiàng)式、指數(shù)函數(shù)等。 曲線擬合是求近似函數(shù)的一種數(shù)值方法。與數(shù)字溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（ DTCXO） 和最初的（ MCXO） 相比，本章所敘述的微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功耗低，開(kāi)機(jī)預(yù)熱時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，使其更具有競(jìng)爭(zhēng)力。 采用電源轉(zhuǎn)換芯片 提供 數(shù)字電壓和 模擬電壓 。 圖 JTAG電路圖 外接按鍵 系統(tǒng) 通過(guò)外接按鍵調(diào)節(jié)控制電壓的大小，有增加鍵、減少鍵和結(jié)束鍵三個(gè)鍵構(gòu)成。這種時(shí)鐘切換功能在低功耗系統(tǒng)中是非常有用的，它允許 MCU從一個(gè)低頻率（節(jié)電）外部 晶體源運(yùn)行，當(dāng)需要時(shí)再周期性地切換到高速（可達(dá) 16MHz）的內(nèi)部振蕩器。 CIP51與MCS51TM指令集完全兼容，可以使用標(biāo)準(zhǔn) 803x/805x的匯編器和編譯器進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。 FLASH 存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新 8051 固件。對(duì) 9位的 分辨率 ， 0、 2 位是未定義的。如果 DS18B20由外部電源供電 （見(jiàn)圖 ） ，在轉(zhuǎn)換溫度命令后控制器能夠發(fā)出“讀時(shí)間隙”；并且 DS18B20通過(guò)在溫度轉(zhuǎn)換過(guò)程中傳送 0，溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束后傳送 1來(lái)作出響應(yīng)。 DS18B20的特性 ： ～ ，測(cè)量溫度范圍： 55℃～ +125℃； (寄生電源方式 )； ，只需要一條口線和中央微處理機(jī)進(jìn)行通信； 位的 ROM 中存有唯一代表該器件身份的序列號(hào)，因而能夠允許多 DS18B20 可以同時(shí)掛接到同一條數(shù)據(jù)線上，從而使用一個(gè) CPU 就能控制分布在一個(gè)大面積區(qū)域的多個(gè)DS18B20，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路； 10℃～ +85℃溫度范圍內(nèi)能達(dá)到177。這是世界上第一片支持“ 單 線總線”接口的溫度傳感器 DS1820 的新一代改進(jìn)型產(chǎn)品。 本設(shè)計(jì)用到的主振電路是其結(jié)構(gòu)與電容三點(diǎn)式相似，電容三點(diǎn)式振蕩電路又稱(chēng)考畢茲振蕩電路，圖 為電容三點(diǎn)式原理圖。 圖 頻率溫度特性曲線 壓控晶振電路概述 壓控晶振電路 的基本功能是把直流電能轉(zhuǎn)變成具有一定頻率與幅度和一定穩(wěn)定性的交流電能，這 種轉(zhuǎn)換是在石英晶體的參與下進(jìn)行的。當(dāng)曲線擬合結(jié)束后，系統(tǒng)對(duì)溫度實(shí)時(shí)采集，根據(jù)曲線擬合函數(shù)即可得到需要補(bǔ)償?shù)目刂齐妷海M(jìn)而得出標(biāo)稱(chēng)頻率。第五章 主要介紹了程序調(diào)試的環(huán)境，及各個(gè)子程序的調(diào)試過(guò)程 。國(guó)內(nèi)并未見(jiàn)微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器實(shí)用品的報(bào)道。 晶體振蕩器具有以下發(fā)展趨勢(shì)： （ 1）小型化 、片式化和集成 化，以滿(mǎn)足便攜式產(chǎn)品輕、薄、小的要求。微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器較好的改善了上述缺點(diǎn)。為了適應(yīng)形式的發(fā)展，本文提出了一種以微處理器為核心的 C80F007芯片新型微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器（ MCXO） ，介紹了 系統(tǒng)構(gòu)成及硬件 工作原理 ，同時(shí) 給 出 了詳細(xì)的 軟件設(shè)計(jì) 方法 。近年來(lái) ,隨著 IC 工藝的飛速發(fā)展 ,這種型式的 MCXO 在綜合指標(biāo)上取得了長(zhǎng)足的發(fā)展 ,其體積、功耗、成本已與模擬溫補(bǔ)晶振不相上下 ,而頻率穩(wěn)定度 卻高得多 ,適合于取代模擬溫補(bǔ)晶振。 （ 4）低噪聲，高頻化：在 GPS 通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的，相位噪聲是表征振蕩器頻率的一個(gè)重要參數(shù)。 ℃ ； 其程序能夠自動(dòng)識(shí)別“溫度 試驗(yàn)標(biāo)定階段”及“正常運(yùn)行階段” ； “溫度試驗(yàn)標(biāo)定階段”標(biāo)定的溫度點(diǎn)為 26 個(gè)。 第二章 微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 2 微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)組成原理及框圖 本系統(tǒng)“微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器”主要由溫度傳感電路、壓控晶振電路、微處理器及外接按鍵 4 部分構(gòu)成。 電壓通過(guò)壓控晶振電路來(lái)控制 晶體振蕩器的頻率。 頻率放大電路只對(duì)晶體的工作頻率放大，而對(duì)其它的雜波信號(hào)有抑制作用，并增加了負(fù)載隔離，有利于電路的穩(wěn)定性，而且可以使輸出的信號(hào)更加純凈 。 實(shí)用電路 圖 是實(shí)際的壓控晶振電路， C8051F007 的管腳 DAC0 與電路相連。新的“ 單 線器件”體積更小、適用電壓更寬，使用更經(jīng)濟(jì)、更靈活。 測(cè)溫原理 DS18B20 的核心功能是其直接數(shù)字溫度傳感器。溫度數(shù)據(jù)作為溫度寄存器中 16 位符號(hào)擴(kuò)展 2 位補(bǔ)足數(shù)來(lái)存儲(chǔ)。還有硬件實(shí)現(xiàn)的（不是在用戶(hù)軟件中用位操作模擬） I2C/SMBus、 UART、 SPI串行接口及一個(gè)具有 5個(gè)捕捉 /比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器陣列（ PCA）。該調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲(chǔ)器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、觀察點(diǎn)、單步及運(yùn)行和停機(jī)命令。 /RST引腳是雙向的，可接受外部復(fù)位或?qū)?nèi)部產(chǎn)生的上電復(fù)位信號(hào)輸出到 /RST引腳。 Silicon Labs 的調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲(chǔ)器和寄存器、斷點(diǎn)、觀察點(diǎn)、堆棧指示器和單步執(zhí)行。有鍵按下時(shí)，端口為低電平。另外芯片在典型應(yīng)用電路基礎(chǔ)上，對(duì)電壓輸出端均作了濾波，隔離（如使用 0ohm 電阻）等措施以盡量減小干擾，使 供給數(shù)字部分和模擬部分的電壓均符合要求。 本方案通過(guò) 外接按鍵調(diào)節(jié)控制電壓 U的大小 ，從而使晶體振蕩器的輸出頻率基本保持不變。在做函數(shù)逼近時(shí)，衡量近似函數(shù)好壞的標(biāo)準(zhǔn)是殘差的大小，這里所說(shuō)的殘差是指檢測(cè)值與近似函數(shù)求得的近似值。要滿(mǎn)足平方逼近的條件，應(yīng)使誤差的平方和： （ ） 20 1 2 0( , , ) ( ( ) ( ) )nm k kkS a a a a y x f x????， ...，西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 為 最小。0010 010101010[ ( ) ] 0[ ( ) ] 0[ ( ) ] 0nmk k m k kknmk k m k kknmmk k m k kkmSy x a a x a x xaSy x a a x a x xaSy x a a x a x xa????? ? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ? ?????? ? ? ?西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 4 微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器的程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)是 MCXO設(shè)計(jì)的主要工作之一，良好的程序設(shè)計(jì)可以有效的發(fā)揮單片機(jī)的功能，提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。 （ 3） 溫度補(bǔ)償階段，調(diào)用曲線擬合參數(shù)，確定需要補(bǔ)償?shù)碾妷褐怠? // 輸出方式為漏極開(kāi)路 PRT2CF=0x00。 DS18B20 使用單線總線傳遞數(shù)據(jù)，所以就涉及到多個(gè)信號(hào)共同用一條數(shù)據(jù)線的問(wèn)題。 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 圖 總線初始化時(shí)序圖 的 ROM操作 ： 如果初始化正常，緊接著執(zhí)行 ROM操作。 (2) 然后延時(shí)幾個(gè) us（本示 例中延遲了 5us），并讀取 DQ的值。采用寄生供電模式無(wú)效，因?yàn)樵?模式下，進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線始終被外部強(qiáng)上拉置高。 unsigned int Read_18b20(void)。 XBR2=0x40。 //讀取溫度值 return (temp)。 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 Delay_6us(160)。 _nop_()。 m1=1。 //發(fā)送讀命令 temp_l=Read_onebyte_18b20()。i8。