【正文】 形發(fā)生器現(xiàn)狀 采用 AT89S51 作為系統(tǒng)的控制核心，外圍電路采用數(shù)字 /模擬轉(zhuǎn)換電路（ DAC0832），運(yùn)放電路（ MC1458），按鍵， ISP 接口等。 湖 南 涉 外 經(jīng) 濟(jì) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ） 題目 基于單片機(jī)的波形發(fā)生器 作者 學(xué)部 專業(yè) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。通過(guò)按鍵控制切換產(chǎn)生正弦波，鋸齒波，三角波，階梯波，各類型信號(hào)的頻率統(tǒng)一為 100HZ，而幅值在 5V~+5V 范圍內(nèi)可調(diào)。13 AT89S51 的介紹 16 資源分配 25 4. 軟件設(shè)計(jì) 26 主程序的設(shè)計(jì) 26 鋸齒波程序的設(shè)計(jì) 35 附錄一 PROTEL 原理圖 單片機(jī)在波形發(fā)生器中的應(yīng)用 隨著電子技術(shù)的飛快發(fā)展，單片 機(jī)的應(yīng)用不斷的深入，基于單片機(jī)的智能儀器的設(shè)計(jì)技術(shù)不斷成熟。因而產(chǎn)生的波形穩(wěn)定性差，精度低，抗干擾能力差，價(jià)格高，且靈活性差 方案二： 采用單片機(jī)（ AT89S51）和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片（ DAC0832）實(shí)現(xiàn)波形的產(chǎn)生，波形的產(chǎn)生由程序控制，向 D/A 的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò) D/A 和MC1458 產(chǎn)生 100HZ 頻率波形，通過(guò)查詢鍵盤(pán)或中斷控制不同波形的產(chǎn)生。主要性能參數(shù)如下： ? 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 ? 4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ ISP） Flash 閃速存儲(chǔ)器 ? 1000 次擦寫(xiě)周期 ? 的工作電壓范圍 鍵盤(pán) AT89S51 波形指示 電源 A/D 轉(zhuǎn)換 基準(zhǔn)電壓 電流 /電壓轉(zhuǎn)換 輸出 15 ? 全靜態(tài)工作模式： 0HZ33MHZ ? 三級(jí)程序加密鎖 ? 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM ? 32 個(gè)可編程 I/O 口線 ? 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ? 6 個(gè)中斷源 ? 全雙工串行 UART 通道 ? 低功耗空閑和掉電模式 ? 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng) ? 看門(mén)狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 ? 掉電標(biāo)示和快速編程特性 ? 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP字節(jié)或頁(yè)寫(xiě)模式） 16 AT89S51 的引腳圖 圖 2 AT89S51 引腳圖 主要管腳說(shuō)明 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX Ri 指令）時(shí)， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR））區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 AT89S51 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。 設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)滿足某一條件時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)。 (4)RFB ：反饋電阻引出端， DAC0832 內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。此后，當(dāng) /WR1 由低電平變高時(shí)，控制信號(hào)成為低電平，此時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這樣輸入寄存器的輸出端不再隨外部數(shù)據(jù) DB的變化而變化。 圖 7 單緩沖工作 單極性 方式 電路連接 雙極性模擬輸出電壓 ： 圖 8 單緩沖工作 雙 極性方式電路連接 （ 2） 雙緩沖工作方式 雙緩沖方式的一大用途是數(shù)據(jù)接收和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換可以異步進(jìn)行，即在對(duì)某數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的同時(shí)，能進(jìn)行下一數(shù)據(jù)的接收，以提高轉(zhuǎn)換速率。 中斷與查詢相結(jié)合的方式可以進(jìn)行擴(kuò)展，查詢方式不是實(shí)時(shí)的，而中斷時(shí)實(shí)時(shí)的 25 電流電壓轉(zhuǎn)換電路（ MC1458） (1)原理圖如下： 圖 13 I/V 轉(zhuǎn)換電路 （ 2）說(shuō)明 ： 實(shí)現(xiàn) I/V 轉(zhuǎn)換最簡(jiǎn)單的方法就是直接在 1out1 和 Iout2 之間跨界一電阻，這樣就很容易的實(shí)現(xiàn)了 I/V 轉(zhuǎn)換，但是這種方法忽略了一個(gè)阻抗問(wèn)題。 三角波程序模塊 29 （ 1）程序流程圖 圖 18 三角波程序流程圖 （ 2）說(shuō)明： 三角波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 2FFFH，通過(guò) A 中數(shù)值的加一遞升，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0 時(shí)，與 0FFH 相比，相等時(shí) A 中的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。 單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是大學(xué)中一個(gè)非常有意義的實(shí)習(xí)?；仡櫰鸫舜萎厴I(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多。我不僅僅是學(xué)到了新的知識(shí)，提高了硬件設(shè)計(jì)能力，鍛煉的匯編語(yǔ)言的編程能力與技巧，而且對(duì) 51 系列單片機(jī)和匯編語(yǔ)言的知識(shí)有了進(jìn)一步地理解，為 將來(lái)學(xué)習(xí) ARM 等處理器打下了一個(gè)基礎(chǔ)。從選題、定題、撰寫(xiě)提綱，到論文的反復(fù)修改、潤(rùn)色直至定稿，潘麗峰老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)。課程設(shè)計(jì)題目：基于 AT89S51 的波形發(fā)生器設(shè)計(jì) 。******************************* KEY1 EQU KEY2 EQU KEY3 EQU KEY4 EQU ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV SP,60H 。按下 KEY2 生成三角波程序 。******************************** B4: MOV A,00H LP2:CLR SETB SETB SETB MOV DPTR,2FFFH MOVX DPTR,A LCALL DELYB4 MOV A,0FFH MOVX DPTR,A LCALL DELYB4 43 JB KEY1,J0 LJMP B1 J0: JB KEY2,J1 LJMP B2 J1: JB KEY3,J2 LJMP B3 J2: LJMP B4 。******************************** 。 開(kāi)外部中斷 1 MOV IP,04H。 2 個(gè)機(jī)器周期 ,應(yīng)該延時(shí) 11us INC A。26us CJNE A,0FFH,ADD1 SJMP LOOP3 ADD1: INC A SJMP LOOP4 RETI 45 ZHENGXUAN: MOV R3,00H 。2 個(gè)周期 。正弦表格 DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H DB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H, 0D4H,0D6H,0D8H DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9H DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5H DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDH DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFH DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDH DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6H DB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAH DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0DAH DB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH, 0CCH,0CAH,0C7H DB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH, 0B7H,0B4H,0B1H DB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H, 9FH, 9CH, 99H DB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80H DB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69H DB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51H DB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AH DB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27H DB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16H DB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH, 0BH, 0AH DB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02H DB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02H DB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09H DB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15H DB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25H DB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38H DB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EH 46 DB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66H DB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80H RET 。1 個(gè)周期 MOV DPTR,SETTAB。 2 個(gè)機(jī)器周期 LOOP2: DEC A 。 外部中斷 0 觸發(fā)方式（電平觸發(fā)） CLR IT1。******************************* ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H。下面為延時(shí)程序的編寫(xiě) 。****************************** 。****************************** 。 可通過(guò)按鍵能對(duì)各波形的切換，頻率為： 100HZ 。正是由于她給了我耐心的指導(dǎo)、無(wú)私的幫助和熱忱鼓勵(lì)，我的畢業(yè)論文才得以順利完成。在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，非常感謝潘麗峰老師對(duì)我的耐心指導(dǎo)。通過(guò)這次畢業(yè)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)。本設(shè)計(jì)利用匯編語(yǔ)言結(jié)合 51 系列單片機(jī)來(lái)完成，在設(shè)計(jì)中，能用軟件實(shí)現(xiàn)的功能盡量采用軟件實(shí)現(xiàn)，以避免硬件結(jié)構(gòu)的龐大，保證電路工作性能穩(wěn)定可靠。