【正文】 0 系統(tǒng)實際功能介紹 ............................................................................................. 21 3 軟件程序設(shè)計 ............................................................................................................. 23 ...................................................................................................... 23 內(nèi)部寄存器、控制字和編程 .................................................................... 23 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） II 4 4矩陣鍵盤程序設(shè)計 ............................................................................................. 29 4 4矩陣鍵盤識別處理 ...................................................................................... 29 LCD1602編程 .......................................................................................................... 31 LCD1602指令說明及時序 ................................................................................... 31 LCD1602 的 RAM 地址映射 ................................................................................ 34 LCD1602一般初始化過程 ................................................................................... 35 串口通信編程 .......................................................................................................... 35 串口控制寄存器 ................................................................................................. 35 波特率計算 ........................................................................................................ 38 串口程序設(shè)計 .................................................................................................... 38 信號發(fā)生器軟件函數(shù) ................................................................................................ 40 4 系統(tǒng)調(diào)試 ..................................................................................................................... 42 硬件電路調(diào)試 ........................................................................................................... 42 軟件調(diào)試 ................................................................................................................. 42 實物測試 ................................................................................................................. 43 測試示波器介紹 .................................................................................................. 43 測試數(shù)據(jù) ............................................................................................................ 43 結(jié) 論 ............................................................................................................................... 45 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................... 46 附錄 A：系統(tǒng)程序 ......................................................................................................... 47 附錄 B：系統(tǒng)實物圖 ..................................................................................................... 62 致 謝 ............................................................................................................................... 63 1 緒論 1 1 緒論 設(shè)計背景 頻率合成技術(shù)從 30 年代發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)進(jìn)入成熟階段。 目前廣泛使用的 DDS 芯片很多，本設(shè)計采用 AD9835 芯片。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 本設(shè)計概述 本設(shè)計采用 ANALOG 公司的 AD9835 DDS 專用芯片，并由單片機控制合成信號源，設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)如下： ●頻率范圍 ～ 。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 2 硬件電路設(shè)計 3 2 硬件電路設(shè)計 主控芯 片和電路設(shè)計 單片機介紹 單片機即單片微型計算機（ Single Chip Microputer）是把組成微型計算機的各種功能部件，包括中央處理單元（ CPU）、隨機存儲器（ RAM）、程序存儲器（ ROM）、定時器 /計數(shù)器及輸入輸出接口等部件都集成在一塊芯片上。 STC89C51RC 系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾 /高速 /低功耗的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機。 外部方式的時鐘電路如圖 （ b） 所示， XTAL2 接地， XTAL1 接外部振蕩器。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)24 個振蕩周期 (即二個機器周期 )以上。 本 設(shè)計 的復(fù)位電路 根據(jù) STC89C52 芯片官方說明文檔，電阻值為 10kΩ，電容值為 10μF，在晶振為 12MHz 時， 采用圖 的 復(fù)位方式。 DDS 使用相位累加技術(shù)控制波形存儲器的地址，在每個基準(zhǔn)時鐘周期中，都將一個相位增量加到相位累加器的當(dāng)前結(jié)果上。采用 DDS 設(shè)計的信號發(fā)生器與傳統(tǒng)信號源相比具有以下獨特優(yōu)點： ●頻率穩(wěn)定度高 頻率穩(wěn)定度取決于所使用的參考頻率源晶體振蕩器的穩(wěn)定度，一般市面上的廉價晶振的穩(wěn)定度可達(dá) 106。其主要性能指標(biāo)是： 參考頻率源 相位累加器 波形存儲器器 D/A轉(zhuǎn)換器 頻率設(shè)定數(shù)據(jù) 波形輸出 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 ●單 5V供電。 在這里，余弦波信號本身是非線性的，而其相位是線性的（如圖 所示）。圖 中， AD9835 可以設(shè)定為 SLEEP、 RESET 工作方式，在 SLEEP 工作方式下，功耗僅為 。內(nèi)部參考電壓由引腳 3 REFOUT 輸出接到此引腳。 引腳 16 為內(nèi)部參考放大器 補償端。 引腳 7 為串行時鐘輸入。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 引腳 11 和引腳 12 為相位輸入選擇。 SCLK、 SDATA、 FSYNC 與單片機的 、 、 引腳相連，為 AD9835 提供命令和頻率寄存器中的數(shù)據(jù)，以便實現(xiàn)對頻率的設(shè)置。 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 數(shù)據(jù)傳輸速率 為每秒 50、 7 100、 150、 300、 600、 1200、2400、 4800、 9600、 19200 波特 。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，如 MC148 SN75150 芯片可完成 TTL 電平到 EIA 電平的轉(zhuǎn)換，而 MC148 SN75154 可實現(xiàn) EIA 電平到 TTL 電平的轉(zhuǎn)換。 第二部分是數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換通道。 圖 MAX232 電路圖 4 4 矩陣鍵盤 4 4 矩陣鍵盤 的工作原理 矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用 4 條 I/O 線作為行線， 4 條 I/O 線作為列線組成。 液晶顯示介紹 ○ 1 液晶顯示原理 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。第一張電路板包括單片機最小系統(tǒng)、 4 4 矩陣鍵盤和液晶顯示部分，該 部分 PCB 圖如圖 所示。第二行顯示當(dāng)前的工作頻率，頻率值為 7 位整數(shù) +小數(shù)點 +1 位小數(shù)，單位是 Hz。尋址得到的幅值通過 10位高速 D/A 轉(zhuǎn)換后，合成相應(yīng)的余弦信號。 表 用引腳選擇頻率寄存器和相位寄存器 寄存器 二進(jìn)制位數(shù) 說明 FREQ0 32 頻率寄存器 0， FSELECT=0 時有效 FREQ1 32 頻率寄存器 1， FSELECT=1 時有效 PHASE0 12 相位寄存器 0， PSEL0=PSEL1=0 時有效 PHASE1 12 相位寄存器 1， PSEL0=1 和 PSEL1=0 時有效 PHASE2 12 相位寄存器 2， PSEL0=0 和 PSEL1=1 時有效 PHASE3 12 相位寄存器 3， PSEL0=PSEL1=1 時有效 表 32 位頻率字 16 MSB 16 LSB 8 H MSB 8 L MSB 8 H LSB 8 L LSB 表 12 位相位字 4 MSB 8 LSB 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 表 頻率寄存器和相位寄存器的地址 A3 A2 A1 A0 寄存器 0 0 0 0 FREG0 8 L LSB 0 0 0 1 FREG0 8 H LSB 0 0 1 0 FREG0 8 L MSB 0 0 1 1 FREG0 8 H MSB 0 1 0 0 FREG1 8 L LSB 0 1 0 1 FREG1 8 H LSB 0 1 1 0 FREG1 8 L MSB 0 1 1 1 FREG1 8 H MSB 1 0 0 0 PHASE0 8 LSB 1 0 0 1 PHASE0 8 MSB 1 0 1 0 PHASE1 8 LSB 1 0 1 1 PHASE1 8 MSB 1 1 0 0 PHASE2 8 LSB 1 1 0 1 PHASE2 8 MSB 1 1 1 0 PHASE3 8 LSB 1 1 1 1 PHASE3 8 MSB ○ 2 控制字 AD9835 有兩種不同的控制字，即初始化控制字和數(shù)據(jù)控制字。該模式用于對 AD9835 設(shè)定休眠、復(fù)位和清零功能。其中 4 位地址 A3～ A0 就是表 所代表的頻率或相位寄存器的地址。 0 1 1 1 測試，用于制造商檢查的保留命令 ○ 3 編程 AD9835 的編程實際上就是單片機通過 AD9835 的串行數(shù)據(jù)輸入線向 AD9835 寫入初始化控制字和數(shù)據(jù)控制字。 AD9835 的輸出頻率可由下面公式計算 式（ ） 式中的 △ phase 是相位增量