【正文】 e， 0~7）和列地址（ Yaddress，0~63）確定。因此存儲(chǔ)單元地址包括頁地址（ Xpage， 0~7）和列地址（ Yaddress， 0~63）。 讀左半屏數(shù)據(jù)： data=RD1（ data 存儲(chǔ)讀取到的數(shù)據(jù) ）。 （ 5）指定位置顯示一個(gè) ASCII 碼 ① 首先將起始頁地址和起始 Y 地址設(shè)置好，寫入 ASCII 碼的上半部分（ 8 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)） ② 重新設(shè)置起始頁地址和起始 Y 地址，寫入 ASCII 碼的下半部分（另 8 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)） （ 6） 指定位置顯示漢字 同顯示 ASCII 碼基本相似，只是上下部分分別有 16 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)需要寫入 DDRAM。 而且都可以作為一個(gè)發(fā)送器或接收器 ， 由器件的功能決定很明顯 LCD 驅(qū)動(dòng)器只是一個(gè)接收器 。 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 圖 55 直接式 I2C 總線原理圖 在 I2C 總線中 ， 唯一出現(xiàn)的是被定義為起始 S 和停止 P 條件見圖 56 的情況 。 但是沒有這種接口的微控制器在每個(gè)時(shí)鐘周期至少要采樣 SDA 線兩次來判別有沒有發(fā)生電平切換 。 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 圖 57 I2C 總線響應(yīng) 數(shù)據(jù)的傳輸遵循圖 58 所示的格式。系統(tǒng)寄存器 (StemReg)地址為 00H，位值 11110000B。 RepeatCnt=0 時(shí) ， 表示單擊鍵RepeatCnt 大于 0 時(shí) ， 表示鍵的連擊次數(shù) 。命令解釋控制是指通過解釋命令緩沖區(qū) (CmdBuf0~CmdBuf1)中的指令，間接訪問底層寄存器實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展控制功能?！?4” 閃爍 ， 高 兩位和低兩位無顯示 (2) 右移指令 如圖 510 所示。 執(zhí)行指令 00110001B 后 ， DpRamB~DpRam0=“ 432165” 。 (4) 循環(huán)右移指令 如圖 512 所示。 例 ： DpRamB~DpRam0=“ 87654321” 其中 “ 3” 閃爍 ， ScanNum =5（“ 87” 不顯示 ） 。一個(gè)有效的指令由一字節(jié)操作碼和數(shù)個(gè)操作數(shù)組成，只有操作碼的指令稱為純指令，帶操作數(shù)的指令稱為復(fù)合指令。 功能鍵寄存器 (FunctionKey)地址 03H， 復(fù)位值 0FFH。 功能分位描述如下 ： KeyAvi ()置 1 時(shí)表示有效的按鍵動(dòng)作 (通鍵的單擊 ， 連擊和功能鍵狀態(tài)變化 )， /INT 引腳信號(hào)有效 (變?yōu)榈碗娖?)； 清 0 表示無按鍵動(dòng)作 /INT 引腳信號(hào)無效 (變?yōu)楦咦钁B(tài) )。這個(gè)地址共有 7 位緊接著的第 8 位是數(shù)據(jù)方向位 R/W。在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間，接收器必須將 SDA 線拉低，使它在這個(gè)時(shí)鐘脈沖的高電平期間保持穩(wěn)定的低。 當(dāng) SCL 是高電平時(shí) SDA 線由低電平向高電平切換表示停止條件起始和停止條件一般由主機(jī)產(chǎn)生 。 主機(jī)是初始化總線的數(shù)據(jù)傳輸并產(chǎn)生允許傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)的器件此時(shí)任何被尋址的器件都被認(rèn)為是從機(jī)。 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 圖 54 顯示漢字所占的 DDRAM （ 7）顯示一張圖 片 對(duì)于圖片，必然從第 0 頁第 0 列開始，可以一頁一頁（不分左右屏）顯示，也可以先寫左半屏后寫右半屏。 寫數(shù)據(jù) a， WD1=a 或者 WD2=a。 當(dāng)然 程序的編寫與硬件是分不開的。 顯示時(shí)通過向指定顯示位置對(duì)應(yīng)的 DDRAM 中寫數(shù)據(jù)來顯示字符。 為了保護(hù)電源由于輸出電流過高而被燒壞，在變壓器和整流電路的中間加上規(guī)格為 3A 的保險(xiǎn)絲。例如本課題 信號(hào)有效值在 10mV， 如果電源的紋波有 1 mV， 在增益為 60dB 時(shí)即放大 1000倍，會(huì) 造成 1V 的失調(diào)電壓，從而導(dǎo)致信號(hào)的失真。晶振通常取值 8MHz，調(diào)節(jié)電容 C3 和 C4 通常取值在 10pF 左右。 SCL 為其與微機(jī)的時(shí)鐘接口而 SDA 為其與微機(jī)的數(shù)據(jù)接口?？紤]上述因素決定采用成熟的鍵 盤接口芯片， 經(jīng)過查找最終選用 鍵盤接口管理芯片 ZLG7290 作為鍵盤和單片機(jī)中間級(jí)，大大節(jié)省了單片機(jī)接口資源。左右半屏驅(qū)動(dòng)電路及存儲(chǔ)器分別由片選信號(hào) CS1和 CS2 選擇。 最終選用一片 OPA603 和 2 片 BUF634 搭配從而能較好滿足題設(shè)的要 求，最終設(shè)計(jì)電路如 圖 411 所示 圖中 OPA642 提供 16 dB 的電壓增益，通過和 BUF634 的搭配，提供至少 300mA 的電流輸出。 圖 49 OPA603 內(nèi)部原理圖 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 能在 177。 設(shè)計(jì)要求截止頻率為 10MHz 和 5MHz。 經(jīng)過比較，選擇二階有源巴特沃斯濾波器作為 本課題 濾波器，經(jīng)典濾波電路如圖 47 所示 。推薦使用的基準(zhǔn)電壓源為 MAXIM 公司的 MAX873A。 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 MAX539 的 內(nèi)部電路 圖如圖 45 所示。 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 圖 43 AD603 增益與控制電壓曲線 根據(jù) 本課題 要求，選用 AD603 的模式一 將 VOUT 與 FDBK 短路 ，即此時(shí) AD603的增益為 ~+ dB。 圖 42 AD603 內(nèi)部原理圖 當(dāng) VOUT 和 FDBK 兩管腳的連接不同時(shí) ， 有三種模式可供選擇。 5V供電，在作為增益為 1 的電壓跟隨器是其貸款可以達(dá)到 400 MHz 超低噪聲，噪聲為 Hz ，在正弦信號(hào)有效值為 10mV 時(shí)引入噪聲量小于 1%，可以忽略不計(jì)。 (a)5MHz 截止頻率的巴特沃斯濾波器 (b)10 MHz截止頻率的巴特沃斯濾波器 圖 33 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 放大器穩(wěn)定性分析 對(duì)于放大器的穩(wěn)定性分析，我們主要考慮三個(gè)方面的問題： 由于采用三級(jí)放大器級(jí)聯(lián)的方式，為了減少高頻自激和消振困難，在相鄰的放大器之間加入電壓跟隨器作隔離； 同時(shí)， 為了消除內(nèi)阻引起的寄生震蕩，還要在運(yùn)放電源端就近接去耦電容。 線性相位分析與計(jì)算 如果一個(gè)頻率為ω 的正弦信號(hào)通過系統(tǒng)后，它的相位落后 ?，則該信號(hào)被延遲了 ? /ω的時(shí)間。因此對(duì) OPA603 也要進(jìn)行調(diào)零。 直流 電源的 供電的穩(wěn)定性也會(huì)對(duì)各級(jí)放大產(chǎn)生影響。 濾波器的帶內(nèi)增益起伏受到濾波器 Q 點(diǎn)選取而變化， 巴特沃斯 濾波器通帶內(nèi)比較平坦，在 Q 點(diǎn)選 時(shí)，通帶內(nèi)增益起伏可以控制在 dB 以下。增益為 倍即 4dB。 方案二 ： 使用高頻運(yùn)放構(gòu)建濾波電路，根據(jù)設(shè)計(jì)中要求的截止頻率選用相匹配的電阻電容。 系統(tǒng) 顯示 的選擇 方案一 ：選用七段數(shù)碼管作為系統(tǒng)顯示。 系統(tǒng) 控制顯示論證 系統(tǒng)處理器的選擇 方案 一 ：選用最常見的 80C51 單片機(jī) 作為 系統(tǒng)的核心處理器。選用 NSC 公司的 2N3904 和 2N3906 三級(jí)管可以達(dá)到 25MHz 的帶寬，能夠滿足要求，但是為了提高電路的穩(wěn)定性，需要將反饋回路用電容串聯(lián)到地，放大器的低頻響應(yīng)會(huì)變差，不能夠作直流放大。但是只能適用小信號(hào)，對(duì)稍大的信號(hào)就會(huì)始終。 末級(jí)功率放大 前級(jí)緩沖級(jí) 中間放大級(jí)和帶寬選 擇 帶寬增益控制顯示 直流穩(wěn)壓電源 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 圖 22 OPA642 小號(hào)幅頻特性 中間放大級(jí)方案論證 方案一 ：采用帶寬寬帶增益積得運(yùn)算放大器制作多級(jí)放大電路。 本次課題設(shè)計(jì)放大器的幅頻特性曲線如圖 11 所示。 電 壓增益 AV≥60dB，輸入電壓有效值 Vi≤10mV， AV 可在 0～ 60dB 范圍內(nèi)手動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)。信號(hào)過大又對(duì)后級(jí)造成過載 。在 成熟的窄帶低噪聲放大器研究的基礎(chǔ)上，超寬帶低噪聲 放大器的研究的基礎(chǔ)上，超寬帶低噪聲的研究的研制得到了飛速的發(fā)展。用于電視圖像信號(hào)放大的視頻放大器是一種典型的基帶型寬帶放大器，所放大的信號(hào)的頻率范圍可以從幾赫或幾十赫的低頻直到幾兆赫或幾十兆赫的高頻。 本次設(shè)計(jì) ，充分的利用了數(shù)字系統(tǒng)以模擬的優(yōu)點(diǎn)并結(jié)合了單片機(jī)預(yù)置和控制 增益 放大器，這使系統(tǒng)的精確度和可控性得到了大大的提高。 論文詳細(xì)闡述了該課題的設(shè)計(jì)方案， 前級(jí)緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí) 級(jí) 功率 放大 級(jí)電路設(shè)計(jì)，介 紹了硬件構(gòu)造和程序流程，最后介紹了該系統(tǒng)的初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果和系統(tǒng)下一步開發(fā)的展望。 本課題研究意義 寬帶直流 低噪聲 放大器 技術(shù)是當(dāng)今 電氣 控制與通訊 領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為 電氣內(nèi)領(lǐng)域內(nèi)的樞紐 。(3)受到有源器件的增益乘積的限制。再次，增益和功耗有一定的關(guān)系。 放大器的輸入電阻 ≥50?，負(fù)載電阻（ 50177。整體系統(tǒng)圖如 圖 21 所示。但是這種方法采用數(shù)字電 位器作為電路中的調(diào)節(jié)增益的部分，但是一般的數(shù)字電位器截止頻率較低。在 10～ 30dB 的模式下有 90MHz 的帶寬，可以很好的滿足要求。但是集成功放一般用于音頻放大，放大器的帶寬受到限制，很難滿足設(shè)計(jì)的要求。 方案二 ：選用 TI 公司的 MSP430F169 系列的單片機(jī)處理器。 方案二 ：選用液晶顯示屏顯示。方案二雖然電路搭建好了后截止頻率不變，但是 本課題 只設(shè)定了 2 個(gè)截止頻率。 總體電路設(shè)計(jì) 如圖 5 所示，由于 AD603 輸出的電壓有效值有限為 2V，所以當(dāng)增益為 60 dB 時(shí)，電壓增益分配為前級(jí)緩沖為 0 dB， 第一片 AD603 的增益為 20 dB， AD818 的低通濾波器的增益為 4 dB，第二片的 AD603 的增益為 20 dB，末級(jí)的功率放大增益為 16 Db， 這樣 電路的總體增益為 60 dB，輸出的電壓有效值可以達(dá)到 10V，總體電路 框圖如 圖 31所示。使用 12 位的 TLV5618，配合最大誤差為高精度 + 電壓基準(zhǔn)源MAX6161，可以使 DA 輸出最大電壓起伏對(duì)應(yīng)的增益起伏為 。根據(jù)資料使用 OPA603 的幅頻響應(yīng)如圖 32 所示，在通頻帶內(nèi)的最大起伏為 。首先：電阻熱噪聲由導(dǎo)體中電子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。運(yùn)放 實(shí)測(cè)表明，系統(tǒng)中各級(jí)放大器的線性相位誤差均小于 176。地線在電路板焊的盡量粗 ， 來過濾掉電路中的低頻諧波和高頻分量。 圖 41 OPA642 前級(jí)跟隨電路 中間放大級(jí)和濾波電路設(shè)計(jì) 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 壓控運(yùn)放 AD603 原理 與電路 AD603 的簡(jiǎn)化原理框圖如圖 42 所示 ， 它由無源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。根據(jù)放大器的增益關(guān)系式 ，選取合適的 REXT，可獲得所需要的模式一與模式三之間的增益值。設(shè)計(jì)電路如圖 44 所示。局可使 DACs 輸出電壓和基準(zhǔn)電壓同極性。其輸入數(shù) 字量和輸出電壓的關(guān)系如表 41 所 示 。 南京師范大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 該電路的參數(shù)關(guān)系為： R=R1=R2， C=C1=C2。當(dāng)截止頻率為 5MHz 時(shí) R=R1=R2=1k?， C=C1=C2=15pF。如果用單片的 OPA603達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，所以根據(jù) BURRBROWN公司應(yīng)用手冊(cè)中介紹，使用寬帶高壓運(yùn)放 OPA603 和高速緩沖器和 BUF634 配合，加入適當(dāng)?shù)姆答?，即可可以提供電壓增益和電流放大，?而達(dá)到題設(shè)的要求。每個(gè)顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng)一位二進(jìn)制數(shù)， 1 表示亮， 0 表示滅。其中 5 位命令控制端口和 8 位數(shù)據(jù) 口與單片的數(shù)據(jù)端口相連 。其中有 8 只按鍵還可以作為功能鍵使用，就像電腦鍵盤上的 Ctrl、 Shift、 Alt 鍵一樣。 但是，如果采用硬件 I2C 總線，則通信波特率可以更高，因?yàn)橛布?I2C 的總線競(jìng)爭(zhēng)和同步邏輯，是軟件無法模擬的。圖中的 J1～ J8 為鍵盤接口。 5V和177。 圖 51 系統(tǒng) 軟件 總體功能 框 圖 系統(tǒng)軟件要完成 增益和帶寬的設(shè)定 和顯示功能，同時(shí)還要控制 DA 給出設(shè)定的電壓值和帶寬選擇信號(hào)。每列中的 8 行點(diǎn)陣信息構(gòu)成一個(gè) 8bits二進(jìn)制數(shù)，存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)單元中。即 0xF5FF?？砂蠢ㄌ?hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化。 C 語言中用到總線操作必須添加頭文件 “”，可使用取字模軟件將字符或圖片轉(zhuǎn)為一系列二進(jìn)制數(shù)據(jù)。因?yàn)?CPU 的 I2C 總線輸出端口內(nèi)部電路形式為集電極開路（或漏極開路）形式，所以在 CPU 的 I2C 總線輸出端必須通過上拉電阻 R 接 +5V 電源，為 CPU的 I2C 總線輸出端口的內(nèi)部電路供電。 此時(shí)的起始條件 S 和重復(fù)起始 Sr 條件在功能上是一樣的 。主機(jī)然后產(chǎn)生一個(gè)停止條件終止傳輸或者產(chǎn)生重復(fù)起始條件開始新的傳輸。 在這種傳輸中 ， 可能有不同的讀寫格式結(jié)合 。 Key 表示被壓按鍵的鍵值 。 復(fù)位值 00H ~00H。 圖 59 左移指令 該指令使與 ScanNum 相對(duì)應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)和顯示屬性 （ 閃爍 ） 自右向左移動(dòng) N 位（（ N3~N0） +1） 移動(dòng)后 ， 右邊 N 位無顯示 ， 與 ScanNum 不相關(guān)的顯示數(shù)據(jù)和顯示屬性則不受影響 。 (3) 循環(huán)左移指令 如圖 511