【正文】 602 上的 7到 14 腳上 ,P30 連 4 腳（ RS） ,P31 連 5 腳（ RW） ,P30 連 6腳（ E），并通過(guò)程序?qū)㈩l率值 顯示到 LCD1602 上。在 125MHz 的時(shí)鐘下， 32 位的頻率控制字可使 AD9850 的輸出頻率分辨率達(dá) ；并具有 5 位相位控制位，而且允許相位按增量 180 ， 45 ， 90 ， ， 或這些值的組合進(jìn)行調(diào)整。范圍的一個(gè)相位點(diǎn)。 AD9850 組成原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu) AD9850 的組成 如 圖 34 中層虛線內(nèi)是一個(gè)完整的可編程 DDS 系統(tǒng)，外層虛線內(nèi)包含了 AD9850 主要組成部分 。 AD9850 的參考時(shí)鐘頻率一般遠(yuǎn)高于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率，因此 AD9850 的復(fù)位（ RESET ）端可與單片機(jī)的復(fù)位端直接相連。此時(shí)鐘用來(lái)控制并行或串行輸入頻率 /相位控制字。此時(shí)鐘輸入可以是連續(xù)的 CMOS序列，也可以是經(jīng)1/2電源電壓偏置的模擬正弦波輸入。另外 ,在單片機(jī)工作工程中，如果出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，也必須對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，使其重新開(kāi)始工作。 1. 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。在由外部程序存儲(chǔ)器取指令期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為 振蕩器頻率的 1/6。P2口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 ： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。 相位序列碼到幅度序列碼的變換常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 裝置就是利用只讀存儲(chǔ)器 RAM來(lái)完成的。 頻 率 控 制 字 D / A 轉(zhuǎn) 換 器波 形 存 儲(chǔ) 器 R O M相 位 累 加 器時(shí) 鐘 源 圖 22 DDS的基本組成模塊 ① 時(shí)鐘源 由一個(gè)穩(wěn)定度比較高的晶體振蕩器組成，為整個(gè)電路提供高精度頻率信號(hào)，是 DDS正常工作的核心 器件。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。 (4)輸出幅度為 0—5V。又內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了芯片之間的連線，這大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。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)。 （ 2）和 VXI資源的結(jié)合。不久， Analogic公司則推出了型號(hào)為 Data2020的多波形合成器， Lecroy公司也生產(chǎn)了的型號(hào)為 9100的波形發(fā)生器。當(dāng) 工作的需求和功能有所增加，則電路的復(fù)雜程度也會(huì)相應(yīng)的增大。按照頻率范圍分類可以分為：超低頻信號(hào)發(fā)生器、低頻信號(hào)發(fā)生器、視頻信號(hào)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(hào)發(fā)生器。如今 ，許多信號(hào)發(fā)生器 都 帶有微處理器，而且都具備 了自校、自檢、自動(dòng)故障診斷和自動(dòng)波形形成和修正等功能， 可以和控制計(jì)算機(jī)及其他的實(shí)驗(yàn)儀器一起構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 第三章 硬件 電路的設(shè)計(jì) .......................................... 8 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。本文通過(guò)分析函數(shù)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行原理和構(gòu)成， 設(shè)計(jì)出產(chǎn)生三角 波、鋸齒波、方波、正弦波的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。 關(guān)鍵詞 ：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器， AT89C51， DDS，直接數(shù)字頻率合成 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 II Abstract In our scientific research, engineering, education and production practice, we often need to use low frequency signal generator, and, with the development of information technology, the signal generator is also in constant progress, volume and signal generator now smaller, more powerful, more and more low power consumption, the volume is more and more small, each field in our lives are widely used. Signal generator is a simple function signal generator, can produce a variety of waveforms, such as the triangle wave, sawtooth wave, square wave, sine wave. Through the analysis of the principle and constitute the function signal generator, can be designed to generate triangle wave, sawtooth wave, square wave, sine function signal generator. The bination of circuit to generate waveforms using AT89C51 MCU and DAC0832 digitaltoanalog converter, this method is used in software filter, harmonic ponent and therefore would not produce spurious, the generated waveform of relatively pure. But it also has some advantages such as: low cost, high performance, stability of waves used in this way in the low frequency range, easy operation, small size, less power consumption etc.. AT89C51 singlechip microputer as the core, the DAC0832 d/a converter device, using simulation software to design the hardware circuit, C language to write the driver, realize produce sine wave, triangle wave, square wave, sawtooth wave, etc. Several kinds of monly used low frequency signal. Later after the PCB production, buy the welding circuit, debugging of the circuit pleted signal generator production, and can produce waveform. Keywords: AT89C51 MCU function 。 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。在科學(xué) 教育和工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中， 如 教學(xué)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械振動(dòng)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)分析、材料試驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，都要用到低頻信號(hào)發(fā)生器；且在我們的日常生活和一些科學(xué)研究中，會(huì)經(jīng)常使用到齒波、矩形波和三 角波等信號(hào) 。前者指對(duì)輸出信號(hào)的頻率、幅度的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度以及波形失真等要求不高的一類信號(hào)發(fā)生器。而且主要表現(xiàn)為兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是要通過(guò)電位器的調(diào) 3 節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出頻率的調(diào)節(jié)，這樣就很難將頻率調(diào)到固定的值；第二個(gè)則是脈沖的占空比不可以調(diào)節(jié)。信號(hào)發(fā)生器的軟件開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用讓波形數(shù)據(jù)的輸入變得更加容易了起來(lái)。 （ 3）伴隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，臺(tái)式的儀器在經(jīng)歷了一段衰落之后，又 重新振作起來(lái)。 單片機(jī)的特點(diǎn)歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面： 1） 具有優(yōu)異的性能價(jià)格比 單片機(jī)盡可能地把應(yīng)用所需的存儲(chǔ)器 ,各種功能的 I/O 接口集成在一塊芯片內(nèi) ,因而其性能很高 ,而價(jià)格卻相對(duì)較低廉 ,即性能價(jià)格比很高。目前，許多單片機(jī)已可在 電壓下運(yùn)行 ,有的已能在 或 下工作，功耗降至μ A 級(jí) ,一粒鈕扣電池就可長(zhǎng) 期使用。不過(guò)這種模塊所產(chǎn)生的波形不是純凈的波形，都會(huì)有高次諧波分量，我們可以采取措施過(guò)濾部分，但不可能全部濾除干凈 ,而且這還有個(gè)缺點(diǎn)就是價(jià)格較高。 圖 系統(tǒng) 工作原理 系統(tǒng)工作原理：用戶用按鍵輸入命令，數(shù)據(jù)顯示在 LCD 上，并將命令傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，再由單片機(jī)控制 DDS 芯片輸出波形，并通過(guò)后級(jí)波形調(diào)理電路，輸出所需的波形。 假設(shè)相位累加器的位數(shù)為 N,那么加法器位數(shù)也為 N,反饋寄存器位數(shù)也為 N,并且起模運(yùn)算的作用。 （ 4）濾波和運(yùn)放模塊 濾波模塊主要是 利用濾波器的選頻特性濾除高頻分量， 即可 得到最低頻率（基頻）的 正弦信號(hào)。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 ： P2口為一個(gè)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(gè) TTL門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時(shí)，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。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR的 8EH地址上置 0。注意加密方式 1時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 AT89C51是屬于 CMOS8位微處理器，它的時(shí)鐘電路在結(jié)構(gòu)上有別于 NMOS型的單片機(jī)。 AD9850 芯片簡(jiǎn)介 隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，用數(shù)字控制方法從一個(gè)參考頻率源產(chǎn)生多種頻率的技術(shù)，即直接數(shù)字頻率合成（ DDS）技術(shù)異軍突起。 AGND：模擬電路地。 D0D7： 8bit 數(shù)據(jù)輸入端。 DACBL： DAC基準(zhǔn)線，是 DAC基準(zhǔn)電壓參考?？删幊?DDS系統(tǒng)的核心是相位累加器，它由一個(gè)加法器和一個(gè) N 位相位寄存器組成， N 一般為 24～ 32。輸出的正弦波周期 0 2cT T N M? ，頻率 2out cf Mf N? ， cT 、cf 分別為外部參考時(shí)鐘的周期和頻率。這 40 位控制字可通過(guò)并行方式或串行方式輸入到 AD9850，在并行裝入方式中，通過(guò) 8 位總線 D0?D7 將可數(shù)據(jù)輸入到寄存器，在重復(fù) 5 次之后再在 FQ_UD 上升沿把 40 位數(shù)據(jù)從輸入寄存器裝入到頻率 /相位數(shù)據(jù)寄存器（更新 DDS 輸出頻率和相位），同時(shí)把地址指針復(fù)位到 第一個(gè)輸入寄存器。鍵位識(shí)別的方法是對(duì)鍵盤的行線進(jìn)行掃描 。 LED、 LCD顯示器 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、配置靈活、與單片機(jī)接口方便等特點(diǎn)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM區(qū)的 000H—— 00FH的 16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一 條短亮線，長(zhǎng)度為 8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H）=00H， ?? （ 00EH） =00H，（ 00FH） =00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8條暗線組成的虛線。 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 22 外圍配置及 接口電路 AD9850 有串行寫入方式和并行寫入方式兩種。 圖 311 巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波幅頻特性 簡(jiǎn)單二階 LPF雖然在 ff0時(shí)其幅頻特性的衰減斜率較大，但在 f0處它的下降斜率還不夠大， 所以我們用單端正反饋低通濾波器來(lái) 克服這個(gè)缺點(diǎn)，如 圖 312為典型的單端正反饋型二階低通濾波器電路。圖 314 給出了積分電路及三角波形圖。 圖 316 放大器電路圖 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 28 第四章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)中控制軟件占有很重要的地位，它不僅要產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)、控制波形的發(fā)生，還要實(shí)現(xiàn)對(duì) LCD顯示 、鍵盤的控 制 ，因此系統(tǒng)軟件的好壞將直接決定著系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定。程序設(shè)計(jì)中要特別注意 AD9850 的時(shí)序要求，正確送出邏輯控制字，注意其刷新時(shí)鐘 。在串行數(shù)據(jù)輸入模式的情況下，模式控制碼為 11，由數(shù)據(jù)輸入端 D7每次 1位分 40 次依次輸入頻率控制字。 2. AD9850控制字寫入過(guò)程 AD9850控制字的寫入是通過(guò)中斷服務(wù)程序完成，流程圖如圖 43所示。 W_CLK 端和 FQ_UD端的信號(hào)作用與并行模式完全相同。程序流程圖如圖 42所示。根據(jù)課題的要求，給出了基于 DDS 技術(shù)的信號(hào)源設(shè)計(jì)的總體方案，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于 DDS 的硬件系統(tǒng)，給出了整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路圖。在現(xiàn)有的條件下，可以通過(guò)適當(dāng)改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu)或者改變系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，用來(lái)產(chǎn)生其他信號(hào)，比如鋸齒波、