【正文】 對于小型低 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 22 成本的波形信號發(fā)生器來說，該系統(tǒng)是一個理想的解決應(yīng)用方案。 接在 REF(+ V)和 DADJ 之間的可變電阻 RD 提供了一個方便的人工調(diào)整占空比的方法。當 IIN 在 10～ 400μ A 這個范圍變化時，電路可以獲得最佳的工作性能。 (3)占空比調(diào)節(jié)范圍寬，占空比和頻率均可單獨調(diào)節(jié)，互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍 10％～ 90％。控制字的 D7位為“ 0”時，是 C端口置 1/置 0控制字中的標識位，這個控制字只對 C 口起作用，任何一位都可以通 過按位置位 /復(fù)位控制字來設(shè)置。 引腳功能 RESET:復(fù)位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有 I/O 口均被置成輸入方 式。此外 CPU 要對 8255進行讀、寫與 片選 操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號。 25V之間 。 N計數(shù)器提供程序數(shù)據(jù)。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 P3 口： P3 口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸 出 4 個 TTL 門電流。將 DDS 累加器數(shù)據(jù)前 8位送入 ROM 進行相位到幅值的轉(zhuǎn)換， ROM 輸出經(jīng)過DAC 和低通濾波器，最后用示波器顯示波形?？梢灶A(yù)料，隨著低價格、高時鐘頻率、高性能的新一代 DDS芯片問世， DDS的應(yīng)用前景將不可估量！ 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 2 設(shè)計主要研究內(nèi)容 硬件電路： 此次設(shè)計主要是以 高頻精密函數(shù)信號發(fā)生器 MAX038為中心器件，再輔以大規(guī)模集成分頻器 MC145151來構(gòu)成基本的輸出頻率，當然還有控制器件 AT89C51來控制頻率的輸出。其發(fā)出的信號的穩(wěn)定性，信號的失真度，頻率的范圍大小，都不是很理想。 信號發(fā)生器的發(fā)展現(xiàn)狀 信號發(fā)生器是一種常用的信號源，廣泛應(yīng)用于電子電路、自動控制和科學實驗等領(lǐng)域?？蛇x用 AT89C51通過軟件來產(chǎn)生原始信號（方波、三角波、正弦波） ，輸出相應(yīng)波形的數(shù)字信號，再用 D/A轉(zhuǎn)換器輸出相應(yīng)波形的模擬信號。 GND：接地。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 RA0、 RA1， RA2( 7 腳 )：參考地址碼輸入端。其主要電氣特點如下 : ●轉(zhuǎn)換時間 :0. 6μ s 。 其各口功能可由 軟件 選擇，使用靈活，通用性強。 3控制器部分 8255將 3個通道分為兩組，即 PA0～ PA7與 PC4～ PC7組成 A組， PB0～ PB7與 PC0～PC3組成 B 組。端口 C 可以通過工作方式設(shè)定而分成 2個 4位的端口， 每個 4位的端口包含一個 4位的 鎖存器 ，分別與端口 A 和端口 B配合使用，可作為 控制信號 輸出或狀態(tài)信號輸入端口。當 B口工作于方式 l且用作輸出口時， C口的 PC1線用作輸出緩沖器滿 OBF信號， PC2用作外設(shè)收到數(shù)據(jù)后的響應(yīng)信號 ACK， PC0用作中斷請求輸出信號 線 INTR。在 SYNC 不用時開路 REF1A03COSC5DADJ7GND9IIN10FADJ8GND6A14GND2PDO12SYNC14DV+16GND18V20OUT19V+17DGND15PDI13GND11U4 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 15 16 DV＋數(shù)字＋ 5V 電源。 接在 REF(+ V)和 FADJ 之間的可變電阻 RF 還提供了一個方便的人工調(diào)整頻率的方法。而且結(jié)構(gòu)簡單，體積小，具有極高的性價比。 SANDEEP SHEETAL DATA ACQUISITION USING AT89c51 AND PCL207 Department of Electronics and Communication Engineering, National Institute of Technology （ 20xx） [14] T. Olsson, P. Nilsson Portable digital clock generator for digital signal processing applications Columns are reviewed （ 20xx） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 24 [15] ChuaChin Wang, JianMing Huang, HonChen Cheng, Ron Hu SwitchedCurrent 3Bit CMOS Wideband Random Signal Generator Department of Electrical Engineering, National Sun YatSen University。提出設(shè)計方案及實現(xiàn)方法，使用數(shù)字技術(shù)，以 MAX038 為信號發(fā)生芯片，采用 AT89C51 為控制器。 MAX038的輸出頻率還可以由一個電壓源 VIN 與一個固定的電阻 RIN 串聯(lián)來控制，輸出頻率 f0為： f0(MHz)=VIN／ RINCF(pF)。該信號發(fā)生器電路主要由信號產(chǎn)生電路、電壓電荷輸出電路和電源模塊 3部分組成。在方式 1下， C口的某些位被占用。 工作于三種方式中的任何一種； PB0～ PB7:端口 B 輸入輸出線，一個 8位的 I/O 鎖存器 ， 一個 8位的輸入輸出緩沖器。 （ 2） B口：編號為 PB0～ PB7，用于 8255向外設(shè)輸入輸出 8位并行數(shù)據(jù)。 3 MAX7541 的輸入與輸出 18RFB16VDD17VREF15BT1214BT1113BT1012BT911BT810BT79BT68BT57BT46BT35BT24BT13GND2OUT21OUT1MAX7541*Component_1 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 10 MAX7541 有兩種輸出方式 ,即單極性輸出和雙極 ，如圖 35和圖 36. 圖 35 單極性輸出電路 圖 36 雙極性輸出電路 I/O 接口擴展芯片 概述 8255是 Intel 公司生產(chǎn)的可編程并行 I/O 接口芯片，有 3個 8位并行 I/O 口。還有一個重要特點是 : MAX7541 的所有輸入均與 CMOS和 TTL 電平兼容。當 fV 相位超前時 ,PDout 輸出負脈沖； 當 fv 相位滯后時 ， PDout 輸出正脈沖。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。在 R1 和 C1過后的節(jié)點處波形是三角波，最后輸出是正弦波。 函數(shù)信號發(fā)生器在電路實驗和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途，目前廣泛使用的是一些標準產(chǎn)品，雖 然功能齊全、性能指標較高，但是價格較貴，而且許多功能用不上。利用信號進行儀器的控制已是自動控制理論中的一個重要的手段。轉(zhuǎn)換方法很多，現(xiàn)各只選一種介紹，具體實現(xiàn)電路如下。 方案最終選擇： 方案一：雖然原理簡單，但主要問題是無法解決頻率連續(xù)變換。 VSS20XTAL219XTAL118WR/17RD/16T1/15T0/14INT1/13INT0/12TXD/11RXD/10RET987654321VCC403938373635343332EA31ALE30PSEN292827262524232221AT89C51*Component_1 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書 7 RST：復(fù)位輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。每個輸入端都有上拉電阻．以確保在開路時處于邏輯“ 1”，接地時處于邏輯“ 0”。 OUT1 ,OUT2 :電流輸出 , I1 + I2 為常數(shù) 。 （ 2） 地址總線 AB：編號為 A0～ A1，用于選擇 A、 B、 C 口與 控制寄存器 。/CS=1時 ,8255無法與 CPU 做數(shù)據(jù)傳輸 . RD:讀信號線，當這個輸入 引腳 為低跳變沿時 ,即 /RD 產(chǎn)生一個低脈沖且 /CS=0時 ,允許 8255通過 數(shù)據(jù)總線 向 CPU 發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即 CPU 從 8255讀取信息或數(shù)據(jù)。三種基本的工作方式為： 方式0－基本的輸入輸出，方式 1－選通輸入輸出方式， 方式 2－雙向傳送方式。 (5)采用177。電容的取值范圍可以在 100μ F～ 20 pF，但必須用短的引線使電路的分布 電容減到最小。例如，如果 VDADJ 取 V(23％占空比 )，則 RD=[+()]／ 250μ A=16 kΩ。 分析及研究，現(xiàn)將論文主要工作歸納如下 : (1)通過大量的文獻調(diào)研，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計及參數(shù)要求，確定以 MAX 為主要信號發(fā)生芯片， AT89C51 為控制器，配置相應(yīng)的外圍電路，控制 MAX03 8 頻率輸出的信號發(fā)生器的總體方案。 該系統(tǒng)使用 AT89C51 作為系統(tǒng)的控制部分，使整個信 號發(fā)生器具有調(diào)節(jié)方便，數(shù)據(jù)更新及時，信號傳送準確，并且具有成本低、體積小、可靠性高等優(yōu)點，無論硬件軟件都具有良好的移植性和復(fù)制性，是一款可以產(chǎn)生優(yōu)良信號，便于攜帶，使用方便的信號發(fā)生器。若 VDADJ 在177。當 VFADJ=0 V時，輸出的中心頻率 f0為： fo(MHz)=Iin(μ A)247。 MAX038的性能特點 (1)能精密地產(chǎn)生三角波、方波、正弦波信號。 當 A1=1,A0=0時 ,PC 口被選擇 。它們又可分為兩組 12位的 I/O 口， A 組包括 A口及 C 口 (高 4位 ,PC4~PC7)， B 組包括 B口及 C口 (低 4位 ,PC0~PC3)。 8255結(jié)構(gòu) 圖 37 8255管腳圖 1與 CPU 連接部分 根據(jù)定義， 8255能并行傳送 8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為 8根 D0～ D7。 ●與 TTL、 CMOS 電平兼容。當247。 EA/VPP：當 /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。 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 P2口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。后將其送入 DDS 累加器作為它的時鐘信號。 近年來隨著 GSM、 GPRS、 3G、 Bluetooth乃至已經(jīng)被提出的標準的 4G等移動通信以及 LMDS，無線本地環(huán)路等無線接入的發(fā)展，同時加上合成孔徑雷達、多普勒沖雷達等現(xiàn)代軍事、國防、航空航天等在科技上的不斷創(chuàng)新與進步，世界各國非常重視平率合成 器的發(fā)展。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，其電路中使用的器件可以是分離器件，也可以是集成器件，目前各類學校廣泛使用的是標準產(chǎn)品，雖然功能齊全、性能指標高，但價格較貴。因此，信號發(fā)生器和示波器、電壓表、頻率計等儀器一樣是最普通、最基本的，也是應(yīng)用最廣泛的電子儀器之一，幾乎 所有的電參量的測量都需要用到信號發(fā)生器。可以使用按鍵掃描來實現(xiàn)波形 和頻率 的變化 。當 P1口的管腳第 一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。 Φ R、Φ V( 9腳 )：鑒相器雙端輸出； fv(1O 腳 )：247。 ●準確度 :1LSB 。 8255作為主機與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機相連的 3個 總線接口 ，即數(shù)據(jù)線、 地址線 、控制線接口。 （ 2） B組控制器：控制 B口與下 C 口的輸入與輸出。不能工作于方式一或二。外設(shè)既能在 A 口的 8條引線上發(fā)送數(shù)據(jù)，又能接收數(shù)據(jù)。其中 x表示任意狀態(tài)。例如，如果 VREF 取 V(+％偏移 )，則 RF=[+()]／ 250μ A=18 kΩ。 該信號發(fā)生系統(tǒng)由單片機調(diào)節(jié)控制，同時應(yīng)用專有芯片發(fā)生信號，但由于芯片本身具有不可避免的缺陷以及電路本身的特性，系統(tǒng)本身也具有自身的不足之處，主要體現(xiàn)在兩個方面 :第一，系統(tǒng)缺乏精準的頻率現(xiàn)實部分， MAX038FADG 管腳的電壓和輸出信號的頻率具有一一對應(yīng)的關(guān)系，我們前期也根據(jù)電壓的變化測定輸出頻率，基本保持線性的關(guān)系，并且根據(jù)電壓的變化記錄了輸出頻率的變化，且電壓變化保持 的精度。 (4)為便于系統(tǒng)的操作，并且使之具有更好的人機交互， 將程序?qū)懭胄酒?，只需通過外部簡單的硬件電路， 使操作