【正文】 通頻帶，也可用作高頻信號(hào)發(fā)生器的外調(diào)制信號(hào)源。數(shù)據(jù)查詢9　　AT89C52 單片機(jī)用 Data Palling 表示一個(gè)寫周期結(jié)束為特征，在一個(gè)寫周期中，如需讀取最后寫入的一個(gè)字節(jié)，則　出的數(shù)據(jù)的最高位（）是原來(lái)寫入字節(jié)最高位的反碼?！　T89C52 的程序存儲(chǔ)器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個(gè)字節(jié)，要對(duì)整個(gè)芯片內(nèi)的 PEROM 程序存儲(chǔ)器寫入一個(gè)非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容清除?？臻e模式可由任何允許的中斷請(qǐng)求或硬件復(fù)位終止。對(duì)外接電容 CC2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF177。注意表 5 中的 為保留位，在 AT89C51 中 IE.5 也是保留位。當(dāng)設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 為時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)，C/T2（T2CON .1）=0，T2OE （） =17，必須由 TR2（）啟動(dòng)或停止定時(shí)器。所以，當(dāng)定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，T2EX 可作為附加的外部中斷源來(lái)使用。波特率發(fā)生器的方式與自動(dòng)重裝載方式相仿，在此方式下，TH2 翻轉(zhuǎn)使定時(shí)器 2 的寄存器用 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位數(shù)值重新裝載，該數(shù)值由軟件設(shè)置。當(dāng) DCEN=1 時(shí)，允許定時(shí)器 2 向上或向下計(jì)數(shù)。當(dāng)一條指令訪問(wèn) 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問(wèn)高 128 字節(jié) RAM 還是訪問(wèn)特殊功能寄存器。P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0 端口（32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為 IR 輸入端，10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（18 腳）和 SCLS（19 腳）端口，12 腳、27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。本文介紹的是一種用AT89C52單片機(jī)構(gòu)成的波形發(fā)生器，可產(chǎn)生方波、三角波、正弦波、鋸齒波等多種波形，波形的周期可用程序改變，并可根據(jù)需要選擇單極性輸出或雙極性輸出，具有線路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)越等特點(diǎn)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是各種測(cè)試和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可缺少的工具，在通信、測(cè)量、雷達(dá)、控制、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。單片機(jī)具有體積小、成本低，性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和 XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。AT89C52除了與 AT89C51 所有的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 外，還增加了一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器2。若 EXEN2=1，定時(shí)器 2 的 16 位重裝載由溢出或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿觸發(fā)。 波特率發(fā)生器　　當(dāng) T2CON 中的 TCLK 和 RCLK 置位時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 作為波特率發(fā)生器使用。T2CON 中的 RCLK 或 TCLK=1 時(shí)，波特率工作方式才有效。 可編程時(shí)鐘輸出　　定時(shí)器 2 可通過(guò)編程從 輸出一個(gè)占空比為 50%的時(shí)鐘信號(hào)。所有這些中斷源如圖 9 所示。 時(shí)鐘振蕩器　　AT89C52 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。編程接口可接收高電壓（+12V）或低電壓（Vcc）的允許編程信號(hào)?！　?． 每對(duì) Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè) ALE/PROG 編程脈沖。程序校驗(yàn)：如果加密位 LBLB2 沒(méi)有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過(guò)地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù)，加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)器的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來(lái)驗(yàn)證。電路是由六反相器 CD4096 組成的自適應(yīng)方波發(fā)生器。按頻率覆蓋范圍分為低頻信號(hào)發(fā)生器、高頻信號(hào)發(fā)生器和微波信號(hào)發(fā)生器；按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器（即信號(hào)源） 、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器（輸出功率能準(zhǔn)確地衰減到100 分貝毫瓦以下）和功率信號(hào)發(fā)生器（輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦以上） ；按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號(hào)發(fā)生器、掃頻式信號(hào)發(fā)生器、程控式信號(hào)發(fā)生器和頻率合成式信號(hào)發(fā)生器等。用得較多的間接式頻率合成器是利用標(biāo)準(zhǔn)頻率源通過(guò)鎖相環(huán)控制電調(diào)諧振蕩器（在環(huán)路中同時(shí)能實(shí)現(xiàn)倍頻、分頻和混頻） ，使之產(chǎn)生并輸出各種所需頻率的信號(hào)。施米特電路又能使三角波上升到某一閾值或下降到另一閾值時(shí)發(fā)生躍變而形成方波，頻率除能隨積分器中的 RC 值的變化而改變外，還能用外加電壓控制兩個(gè)閾值而改變。有的能輸出成對(duì)的主脈沖，有的能分兩路分別輸出不同延遲的主脈沖。只要所取的測(cè)量時(shí)間等于這種編碼信號(hào)周期的整數(shù)倍，便不會(huì)12引入統(tǒng)計(jì)性誤差。如L8038，BA205，XR2207／2209，它們的功能少，精度不高，頻率上限只有3000KHz，無(wú)法產(chǎn)生更高頻率的信號(hào)，套接方式也不夠靈活，頻率和占空比不能獨(dú)立調(diào)節(jié)，二者相互影響。 13 2 方案的設(shè)計(jì)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(shí)產(chǎn)生正弦波、方波等，而且方法簡(jiǎn)單易行，用 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出來(lái)改變調(diào)制電壓，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率，但產(chǎn)生信號(hào)的頻率穩(wěn)定度不高。89C52 單片機(jī)本身就是一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，具有組成微型計(jì)算機(jī)的各部分部件：中央處理器 CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、I/O 接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及串行通訊接口等，只要將 89C52 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(hào)發(fā)生器構(gòu)成原理框圖如圖 所示。(sin1)25(25)/tDiYA????15 （2） “S4”號(hào)鍵為 10Hz 的頻率信號(hào)， “S5”號(hào)鍵為 100Hz 的頻率信號(hào)， “S6”號(hào)鍵為500Hz 的頻率信號(hào)， “S7”號(hào)鍵為 1KHz 的頻率信號(hào)，6 個(gè) LED 顯示器輸出信號(hào)的頻率值，選用共陽(yáng)極 LED。中斷系統(tǒng)是使處理器具有對(duì)外界異步事件的處理能力而設(shè)置的。但實(shí)際上，DAC0832 輸出的電量也不是真正能連續(xù)可調(diào)，而是以其絕對(duì)分辨率為單位增減，是準(zhǔn)模擬量的輸出。電容 CC2 對(duì)振蕩頻率有穩(wěn)定作用，其容量的選擇為 30pf，振蕩器選擇頻率為12MHz 的石英晶體。 圖 為各波形子程序的流程圖。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后在潘超老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。導(dǎo)師精深的學(xué)術(shù)造詣，博大的思想體系，寬廣的胸襟氣魄是我畢生學(xué)習(xí)的榜樣和追求的目標(biāo)。其次，采用鎖相式頻率合。致 謝 本論文是在我尊敬的導(dǎo)師潘超教授的悉心指導(dǎo)下完成的，它凝聚著恩師的心血30和辛勤勞動(dòng)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 主程序的流程圖如圖 所示21圖 主程序的流程圖在程序開(kāi)始運(yùn)行之后，首先是對(duì) 8155 進(jìn)行初始化，之后判斷信號(hào)頻率值，如符合所需的頻率，則重置時(shí)間常數(shù)，并通過(guò)顯示器顯示出來(lái)，不符則返回。 “S3”號(hào)鍵代表鋸齒波輸出， “S4”號(hào)鍵為 10Hz 的頻率信號(hào)，“S5”號(hào)鍵為 100Hz 的頻率信號(hào)， “S6”號(hào)鍵為 500Hz 的頻率信號(hào)， “S7”號(hào)鍵為 1KHz的頻率信號(hào) [3]。17 圖 主控電路圖 數(shù) /模轉(zhuǎn)換電路 由于單片機(jī)產(chǎn)生的是數(shù)字信號(hào)，要想得到所需要的波形，就要把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，所以該文選用價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易并具有 8 位分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC0832。在波形發(fā)生器中，將其作定時(shí)器使用，用它來(lái)精確地確定波形的兩個(gè)采樣點(diǎn)輸出之間的延遲時(shí)間。 設(shè)計(jì)功能 （1）本方案利用 8155 擴(kuò)展 8 個(gè)獨(dú)立式按鍵，6 個(gè) LED 顯示器。它不僅采用軟硬件結(jié)合，軟件控制硬件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得信號(hào)頻率的穩(wěn)定性和精度的準(zhǔn)確性得以保證，而且它使用的幾種元器件都是常用的元器件，容易得到，且價(jià)格便宜，使得硬件的開(kāi)銷達(dá)到最省。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)各種波形的頻率和幅度進(jìn)行程序的編寫，并將所寫程序裝入單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中。它能滿足測(cè)試系統(tǒng)的多種要求，成為了系統(tǒng)綜合測(cè)試中不可缺少的組成部分。 　　 偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器用白噪聲信號(hào)進(jìn)行相關(guān)函數(shù)測(cè)量時(shí)，若平均測(cè)量時(shí)間不夠長(zhǎng)，則會(huì)出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)性誤差，這可用偽隨機(jī)信號(hào)來(lái)解決。主控振蕩器通常為多諧振蕩器之類的電路，除能自激振蕩外，主要按觸發(fā)方式工作。除供通信、儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)測(cè)試用外，還廣泛用于其他非電測(cè)11量領(lǐng)域。頻率除用手動(dòng)選擇外還可程控和遠(yuǎn)控，也可進(jìn)行步級(jí)式掃頻，適用于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 信號(hào)發(fā)生器的分類信號(hào)發(fā)生器主要包括低頻信號(hào)發(fā)生器、高頻信號(hào)發(fā)生器、微波掃頻和程控信號(hào)發(fā)生10器、頻率合成式信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、脈沖信號(hào)發(fā)生器、隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器、噪聲信號(hào)發(fā)生器、偽隨信號(hào)發(fā)生器，下面就部分信號(hào)發(fā)生器作簡(jiǎn)要介紹。 　　 主振級(jí)產(chǎn)生低頻正弦振蕩信號(hào)，經(jīng)電壓放大器放大，達(dá)到電壓輸出幅度的要求，經(jīng)輸出衰減器可直接輸出電壓，用主振輸出調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。編程完成后， 變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài)?！　?． 激活相應(yīng)的控制信號(hào)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器，但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的標(biāo)志位 TF0 和 TF1 在定時(shí)器溢出那個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 狀態(tài)置位，而會(huì)在下一個(gè)機(jī)周期才查詢到該中斷標(biāo)志。UART AT89C52 的 UART 工作方式與 AT89C51 工作方式相同。然而，對(duì) RCAP2 則可讀而不可寫，因?yàn)閷懭氩僮鲗⑹侵匦卵b載，寫入操作可能令寫和/或重裝載出錯(cuò)。波特率的計(jì)算公式如下：　　方式 1 和 3 的波特率=振蕩頻率/{32*[65536(RCP2H,RCP2L)]}　　式中（RCAP2H，RCAP2L）是 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位無(wú)符號(hào)數(shù)。 T2EX 引腳為邏輯“0”時(shí)，定時(shí)器 2 向下計(jì)數(shù)，當(dāng) TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于 RCAP2H 和 RCAP2L 中的值時(shí)，計(jì)數(shù)溢6出，置位 TF2，同時(shí)將 0FFFFH 數(shù)值重新裝入定時(shí)寄存器中。復(fù)位時(shí)，DCEN 位置“0” ，定時(shí)器 2 默認(rèn)設(shè)置為向上計(jì)數(shù)。對(duì)沒(méi)有定義的單元讀寫將是無(wú)效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。 AT89C52P 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。LCD顯示當(dāng)前所選信號(hào)的頻率調(diào)整情況，具有界面提示功能，而末級(jí)放大電路則對(duì)生成的信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，以提高信?hào)的振幅和強(qiáng)度。1單片機(jī)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 摘 要 近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透, 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器日新月益更新。單片機(jī)小系統(tǒng)負(fù)責(zé)用戶的交互和系統(tǒng)控制，鍵盤用于頻率的輸入與波形的選擇。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。并非所有的地址都被定義，從 80H—FFH 共 128 個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒(méi)有定義。 自動(dòng)重裝載方式　　當(dāng)定時(shí)器 2 工作于 16 位自動(dòng)重裝載方式時(shí)，能對(duì)其編程為向上或向下計(jì)數(shù)方式，這個(gè)功能可通過(guò)特殊功能寄存器 T2CON 的 DCEN 位（允許向下計(jì)數(shù)）來(lái)選擇的。T2EX 引腳為邏輯“1”時(shí)，定時(shí)器向上計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù) 0FFFFH 向上溢出時(shí)，置位 TF2，同時(shí)把 16 位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 重裝載到 TH2 和 TL2 中。定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器時(shí)，與作為定時(shí)器的操作是不同的，通常作為定時(shí)器時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期（1/12 振蕩頻率）寄存器的值加 1，而作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，在每個(gè)狀態(tài)時(shí)間（1/2 振蕩頻率）寄存器的值加 1。因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)狀態(tài)時(shí)間定時(shí)器都會(huì)加 1，對(duì)其讀寫將得到一個(gè)不確定的數(shù)值。定時(shí)器 2 作為波特率發(fā)生器使用時(shí)，還可作為時(shí)鐘發(fā)生器使用，但需要注意的是波特率和時(shí)鐘輸出頻率不能分開(kāi)確定，這是因?yàn)樗鼈兺褂?RCAP2L 和 RCAP2L。定時(shí)器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，這些標(biāo)志位不能被硬件清除，事實(shí)上，服務(wù)程序需確定是 TF2