【正文】 Design of function generator based on MCU Student:,School of electronics and Information Engneering Teacher: , University Abstract This paper introduces a AT89C51 single chip waveform generator,can produce square wave,triangle wave,sine wave,sawtooth wave and other wave,waveform cycle can be used to change procedures,and in accordance with the need to select the output unipolar or bipolar output,has simple circuit,pact structure,superior performance article gives the source code,through simulation test,performance indexs have reached the design requirements. 【 Key words】： single chip microputer。單片機(jī)是 70年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路芯片，是 CPU、 RAM、 ROM、 I/O 接口和中斷系統(tǒng)集成于同一硅片的器件。 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。而由硬件電路構(gòu)成的低頻信號其性能難以令人滿意，而且由于低頻信號源所需的 RC 要很大。根據(jù)設(shè)計的要求，對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)的程序存儲器中。它不僅采用軟硬件結(jié)合，軟件控制硬件的方法來實(shí)現(xiàn)，使得信號頻率的穩(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，且價格便宜，使得硬件的開銷達(dá)到最省。 設(shè)計功能 （ 1）本方案利用 8155 擴(kuò)展 8 個獨(dú)立式按鍵， 6 個 LED 顯示器。單片機(jī)的 可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100 次。 三級程序存儲器鎖定 GND：接地。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時，其管腳被內(nèi)部上拉電 阻拉高，且作為輸入。作為 輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 8255 可作為單片機(jī)與多種外設(shè)連接時的中間接口電路。 特性介紹 * 分辨率為 8 位； * 電流穩(wěn)定時間 1us； * 可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入； * 只需在滿量程下調(diào)整其線性度； * 單一電源供電（ +5V～ +15V）； * 低功耗， 200mW。二共陽極就是將八個 LED 的陽極連在一起。如下圖 13 第四章 硬件設(shè)計 硬件原理框圖 硬件原理方框圖如圖 所示。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(jī)讀入信號。 DAC0832。這樣可以節(jié)省單片機(jī)的端口來做其它的用途，給予了裝置可優(yōu)化性。 由于頻率較大時，三角波、正弦波、鋸齒波中每一點(diǎn)的延時時間為幾微秒，故延時時間還要加上指令時間才能獲得較大的頻率波形 [9]。為了能夠讓單片機(jī)輸出所需的數(shù)字信號，我們采用對信 號采樣、量化的方法來實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)產(chǎn)生所需信號。由于這部分計算位數(shù)較多，不適合用單 片機(jī)編程來計算計數(shù)初值，所以本設(shè)計中將各頻率的計數(shù)初值算出，讓單片機(jī)按控制命令來查表控制頻率。 圖 子程序流程圖 下面說明 子程序流程圖的實(shí)現(xiàn)： 1. 中斷服務(wù)程序開始： 23 LJMP TCO 絕對跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序 2. 判斷是否方波及處理方法： TCO:CJNE R7,00H,TC1 判斷是否是方波，不是則跳轉(zhuǎn) MOV DPTR,TAB1 送方波數(shù)據(jù)表首址 MOV A,R6 發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 MOVC A，＠ A+DPTR MOV DPTR， 0AFFFH 指向 DAC0832（ 2） MOVX ＠ DPTR， A DAC0832（ 2）輸出 MOV A， R6 INC A MOV R6， A CJNE A， 32， QL1 MOV R6， 00H AJMP QL1 3. 判斷是夠是正弦波及處理方法： TC1： CJNE R7， 01H， TC2 發(fā)送正弦波程序 MOV DPTR， TAB2 送正弦波數(shù)據(jù)表首址 MOV A， R6 MOVC A， ＠ A+DPTR MOV DPTR， 0AFFFH 指向 DAC0832（ 2） MOVX ＠ DPTR， A DAC0832（ 2）輸出 MOV A， R6 INC A MOV R6， A CJNE A， 32， QL1 MOV R6， 00H AJMP QL1 4. 判斷是否是三角波及處理方法： TC2： CJNE R7， 02H， QL1 發(fā)送三角波程序 MOV DPTR， TAB3 送三角波數(shù)據(jù)表首址 MOV A， R6 MOVC A，＠ A+DPTR MOV DPTR， 0AFFFH 指向 DAC0832（ 2） MOVX ＠ DPTR， A DAC0832（ 2）輸出 MOV A， R6 INC A MOV R6， A CJNE A， 32， QL1 MOV R6， 00H AJMP QL1 5. 判斷是否是鋸齒波及處理方法： TC3：： CJNE R7， 03H， QL1 發(fā)送鋸齒波程序 MOV DPTR， TAB4 送鋸齒波數(shù)據(jù)表首址 MOV A， R6 MOVC A， ＠ A+DPTR MOV DPTR， 0AFFFH 指向 DAC0832（ 2） MOVX ＠ DPTR， A DAC0832（ 2）輸出 MOV A， R6 INC A MOV R6， A CJNE A， 32， QL1 MOV R6， 00H 波形圖 四種波形的仿真波形圖如下： 在仿真環(huán)境下，運(yùn)行仿真軟件，按要求操作鍵盤會出現(xiàn)如下波形圖，各個波形的仿真圖右四種不同的頻率。 當(dāng)“ S3”鍵按下是將產(chǎn)生正弦波，鍵“ S4” — “ S7”決定方波的頻率，“ 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。同時，在 徐愛鈞 老師那里我學(xué)得到很多實(shí)用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 徐愛鈞，智能化測量控制儀表原理與設(shè)計，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 [2] 徐愛鈞 ， Keil Cx51 單片機(jī)高級語言編程與 u Vision2 應(yīng)用實(shí)踐，電子工業(yè)出版社， 2021 . 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