【正文】 止位之初，由硬件置位。同樣 RI 也必須要靠軟件清除。 51 芯片的串口工作模式 0 的波特率是固定的，為 fosc/12，以一個(gè) 12M 的晶振來計(jì)算，那么它的波特率可以達(dá)到 1M。通常用 晶體是為了得到標(biāo)準(zhǔn)的無誤差的波特率，那么 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13頁 共 50頁 為何呢？計(jì)算一下就知道了。 可以通過 3 個(gè)串行接口將數(shù)據(jù)寫入 AD9833，這 3 個(gè)串口的最高工作頻率可以達(dá)到 40MHz，易于與 DSP 和各種主流微控制器兼容。正弦查詢表包含 1 個(gè)周期正 弦波的數(shù)字幅度信息，每個(gè)地址對(duì)應(yīng)正弦波中 0176。 圖 基于 DDS 的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的系統(tǒng)原理圖 DDS 技術(shù)頻率分辨率高、轉(zhuǎn)換速度快、信號(hào)純度高、相位可控、輸出信號(hào)無電流脈沖疊加、輸出可平穩(wěn)過渡且相位可保持連續(xù)變化。 圖 AD9833 引腳排列 各個(gè)引腳的功能描述見表 表 引腳的功能描述 引腳號(hào) 符號(hào) 功能說明 1 COMP DAC 偏移引腳，用來為 DAC偏移解耦 2 VDD 電源電壓 3 CAP/ 數(shù)字電路電源端 4 DGND 數(shù)字池 5 MCLK 主頻數(shù)字時(shí)鐘輸入端 6 SDATA 串行數(shù)據(jù)輸入 7 SCLK 串行時(shí)鐘輸入 8 FSYNC 控制輸入低電平有效 9 AGND 模擬地 10 VOUT 輸出頻率 b AD9833 的內(nèi)部寄存器功能 AD9833 內(nèi)部有 5 個(gè)可編程寄存器，其中包括 3 個(gè) 16 位控制寄存器， 2 個(gè) 28 位頻率寄存器和 2個(gè) 12 位相位寄存器。 基于 AD9833 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器子程序流程圖如圖 所示。主程序根據(jù)鍵盤設(shè)定正弦波的頻率，按確定 鍵后則輸出所需的正弦波。接下來返回主程序，繼續(xù)掃描鍵盤，等待下一次命令的輸入。 (6)c語言中的庫文件提供了許多標(biāo)準(zhǔn)的例程。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21頁 共 50頁 3． 2 軟件總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)監(jiān)控程序是控制單片機(jī)系統(tǒng)按照預(yù)定操作方式運(yùn)轉(zhuǎn)的程序，是整個(gè)系統(tǒng)程序的框架。在系統(tǒng)工作中，串行口是一種非常方便可行的通訊方式， PC機(jī)可以通過串行口向本系統(tǒng)發(fā)出命令。 指標(biāo)測試 a. 誤差分析 頻率誤差來源：測試儀表數(shù)字示波器本身在測量上存在誤差 幅值誤差來源：由于通用電路板本身機(jī)構(gòu)的限制，影響了整個(gè)電路的布局和走線，從而引入了一定的噪聲和干擾。 （ 4)觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 （ 4)調(diào)節(jié)電位器，觀察示波器的顯示頻率、周期和峰 峰值。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27頁 共 50頁 致謝 在這次畢 業(yè)設(shè)計(jì)的制作過程中，有很多的老師和同學(xué)給了我?guī)椭ons， 1981. [15] E.,Phaselocked Loops Theory,Design and Applications McGRAWHILL,1984. 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29頁 共 50頁 附錄 A 英文文獻(xiàn)原文 The DDS Synthesizer AD9851 AD9851 FEATURES: 125 MHz Clock Rate OnChip High Performance DAC amp。在此表示最深的謝意。 本設(shè)計(jì)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：頻率即可步進(jìn)加減，也可直接手動(dòng)輸入；頻率分辨率達(dá)到 。 （ 2)打開示波器電源。 （ 2)打開示波器電源。 (2) LCD的顯示是否正常。 模塊化編程的具體體現(xiàn)是把各個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的模塊作為子函數(shù)，主程序是一個(gè)不斷循環(huán)檢測結(jié)構(gòu)。 KcilC51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) c語言軟件開發(fā)系統(tǒng)， uVision與 Ishell分別是 C51 for Windows 和 for Dos的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。 (4)可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù)。輸入的信號(hào)相關(guān)信息通過運(yùn)行液晶顯示程序，在 LCD 上顯示正確的輸入數(shù)據(jù)和提示字符。 基于 12864 的液晶顯示子程序流程圖如圖 所示。好的軟件設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮微控制器的運(yùn)算和邏輯控制功能，從而提高儀器的精度和使用的方便性。 AD9833 寫入數(shù)據(jù)到輸出端得到響應(yīng)，中間有一定的響應(yīng)時(shí)間，每次給頻率或相位寄存器加載新的數(shù)據(jù)，都會(huì)有 7－ 8 個(gè) MCLK 時(shí)鐘周期的延時(shí)之后，輸出端的波形才會(huì)產(chǎn)生改變，有 1 個(gè) MCLK時(shí)鐘周期的不確定性，因?yàn)閿?shù)據(jù)加載到目的寄存器時(shí)， MCLK 的上升沿位置不確定。 AD9833 內(nèi)部數(shù)字電路工作電壓為 ，其板上的電壓調(diào)節(jié)器可以從 VDD 產(chǎn)生 穩(wěn)定電壓，注意：若 VDD 小于等于 ，引腳 CAP/ 應(yīng)直接連接至 VDD。這些方案全都用在數(shù)字領(lǐng)域，采用 DSP 技術(shù)能夠把復(fù)雜的調(diào)制解調(diào)算法簡化，而且很精確。 (2)AD9833 芯片 AD9833 是 ADI 公司生產(chǎn)的一款低功耗，可編程波形發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、三角波、方波輸出。通常會(huì)使用定時(shí)器 1 工作在定時(shí)器工 作模式 2 下，這時(shí)定時(shí)值中的 TL1 做為計(jì)數(shù)， TH1 做為自動(dòng)重裝值 ，這個(gè)定時(shí)模式下，定時(shí)器溢出后， TH1 的值會(huì)自動(dòng)裝載到 TL1，再次開始計(jì)數(shù)，這樣可以不用軟件去干預(yù)，使得定時(shí)更準(zhǔn)確。有一些初學(xué)的朋友認(rèn)為波特率是指每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，如標(biāo)準(zhǔn) 9600 會(huì)被誤認(rèn)為每秒種可以傳送 9600 個(gè)字節(jié)，而實(shí)際上它是指每秒可以傳送 9600 個(gè)二進(jìn)位，而一個(gè)字節(jié)要 8 個(gè)二進(jìn)位，如用串口模式 1 來傳輸那么加上起始位和停止位，每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)就要占用 10 個(gè)二進(jìn)位， 9600 波特率用模式 1 傳輸時(shí)，每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)是 9600247。 RI=1，申請(qǐng)中斷，要求 CPU 取走數(shù)據(jù)。 TI 發(fā)送中 斷標(biāo)識(shí)位。如果在一個(gè)電路中接收和發(fā)送引腳 , 都和上位機(jī)相連，在軟件上有串口中斷處理程序，當(dāng)要求在處理某個(gè)子程序時(shí)不允許串口被上位機(jī)來的控制字符產(chǎn)生中斷，那么可以在這個(gè)子程序的開始處加入 REM=0 來禁止接收，在子程序結(jié)束處加入 REM=1 再次打開串口接收。串行口工作模式設(shè)置。操作 SBUF 寄存器的方法則很簡單，只要把這個(gè) 99H 地址用關(guān)鍵字 sfr 定義為一個(gè)變量就可以對(duì)其進(jìn)行讀寫操作了，如 sfr SBUF = 0x99。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在由外部程序 存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 P3 口 ： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。低功耗的閑置和掉電模式 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件包含 2驅(qū)動(dòng)器、 2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F電平。首先給比較器設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)電壓，在輸入的正弦波小于這個(gè)基準(zhǔn)電壓時(shí)比較器輸出低電平，輸入的正弦波大于這個(gè)基準(zhǔn)電壓時(shí)比較器輸出高電平，方波只需要高低電平，由于 DDS能夠產(chǎn)生三角波，所以用一個(gè)比較電路就能把三角波轉(zhuǎn)換成方波，由于頻率很高，一般的運(yùn)放不能達(dá)到要求，所以采用高速的轉(zhuǎn)換運(yùn)放芯片 OP07。由于采用大量的倍頻、分頻、混頻 和濾波環(huán)節(jié)，導(dǎo)致直接頻率合成器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，成本高，而且容易產(chǎn)生過多的雜散分量，難以達(dá)到較高的頻譜純度。用隨機(jī)讀 /寫存儲(chǔ)器 RAM存儲(chǔ)所需波形的量化數(shù)據(jù)，按照不同頻率要求，以頻率控制字 K為步進(jìn)對(duì)相位增量進(jìn)行累加，以累 加相位值作為地址碼讀取存在存儲(chǔ)器內(nèi)的波形數(shù)據(jù)，經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換和幅度控制，再濾波即可得所需波形。它不僅能產(chǎn)生傳統(tǒng)函數(shù)信號(hào)器能產(chǎn)生的正弦波、方波、三角波、鋸齒波，還可以產(chǎn)生任意編輯的波形。 自 80年代以來各國都在研制 DDS產(chǎn)品，隨著基礎(chǔ)電路制造工藝的逐步提高，通過采用先進(jìn)的工藝和低功耗的設(shè)計(jì)， DDS的工作速度已經(jīng)有了很大的提高并廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。如通過增加波形 ROM的長度減小相位截?cái)嗾`差，通過增加波形 ROM的字長和 D／ A轉(zhuǎn)換器的精度減小D／ A量化誤差。實(shí)現(xiàn)頻率合成的電路叫頻率合成器，頻率合成器是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的重要組成部分。用 LCD和鍵盤作為良好的人機(jī)界面，用鍵盤輸入要顯示的頻率， LCD顯示頻率的大小。鑒于 DDS技術(shù)有如此優(yōu)越的條件，現(xiàn)在大多數(shù)設(shè)備、系統(tǒng)都采用了這種技術(shù)。我們傳統(tǒng)都認(rèn)為信號(hào)源主要給被測電路提供所需要的己知信號(hào) (各種波形 )，然后用其它儀表測量感興趣的參數(shù)。 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)頻率合成器的要求越來越高，頻率合成器的主要性能指標(biāo)有： a、輸出頻率范圍 頻率范圍是指頻率合成器輸出最低頻率和輸出最高頻率之間的變化范圍，它包含中心頻率和帶寬兩個(gè)方面的含義。 為了迸一步提高 DDS的輸出頻率，產(chǎn)生了很多 DDS與其他技術(shù)結(jié)合的頻率合成方法。這些芯片還具有調(diào)制功能，如 AD7008可以產(chǎn)生正交調(diào)制信號(hào)， AD9852也可以產(chǎn)生 FsK PSK、線性調(diào)頻以及幅度調(diào)制的 信號(hào)。如何合理地基于 DDS技術(shù)研制出一種新型的結(jié)構(gòu)簡便、易于操作、成本低廉的 信號(hào)發(fā)生器是本文的主要內(nèi)容。 方案選擇 對(duì)于方案一， 采用專用信號(hào)發(fā)生器。通 過上述比較選擇方案三。可與 CPU直接接口，提供兩種界面來連接微處理器： 8位并口及串口兩種連接方式。 使用此芯片可以簡單的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與 PC機(jī)的通信，同時(shí)還可以作為本系統(tǒng)的軟件下載和升級(jí)使用。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。1288 位內(nèi)部 RAM P0 口 ： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)，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，如下所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10頁 共 50頁 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它們是 SCON， TCON， TMOD， SCON 等，各代表什么含義呢？ SBUF 數(shù)據(jù)緩沖寄存器這是一個(gè)可以直接尋址的串行口專用寄存器。 SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或設(shè)備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會(huì)引用到接口控制寄存器。 UART 為 (Universal Asynchronous Receiver）的英文縮寫。該位可以用軟件根據(jù)需要置位或清除，通常這位在通信協(xié)議中做奇偶位，在多處理機(jī)通信中這一位則用于表示是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。 TI 置位后，申請(qǐng)中斷， CPU 響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。常用的串口模式 1 是傳輸 10 個(gè)位的， 1 位起始位為 0,8 位數(shù)據(jù)位，低位在先， 1 位停止位為1。模式 2 的波特率 是固定在 fosc/64 或 fosc/32，具體用那一種就取決于 PCON 寄存器中的SMOD 位，如 SMOD 為 0，波特率為 focs/64,SMOD 為 1，波特率為 focs/32。如我們要得到 9600 的波特率，晶振為 和 12M，定時(shí)器 1 為模式 2， SMOD 設(shè)為 1，分別看看那所要求的 TH1 為何值。 AD9833 的工作電壓范圍為 － 。－ 360176。 AD9833 的功能描述 AD9833 有 3 根串行接口線，與 SPI、 QSPI、 MI－ CROWIRE 和 DSP 接口標(biāo)準(zhǔn)兼容，在串口時(shí)鐘 SCLK 的作用下，數(shù)據(jù)是以 16 位的方式加載到設(shè)備上，時(shí)序圖如圖 3 所示， FSYNC 引腳是使能引腳，電平觸發(fā)方式，低電平有效。 c 控