【正文】 的脈沖或用于定時目的。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。有兩種方式可以向 89S52 提供時鐘脈沖：一是外部時鐘方式，即使用外部電路向 89S52 提供始終脈沖，見圖 3(a)；二是內(nèi)部時鐘方式，即使用晶振由 89S52 內(nèi)部電路產(chǎn)生時鐘脈沖。此時程序的執(zhí)行由仿真器控制，復(fù)位電路不起作用，系統(tǒng)時鐘也經(jīng)常設(shè)置為仿真器產(chǎn)生，此時用戶的晶振也不起作用 。 22 A1/IO9 23 A2/IO10 24 A3/IO11 25 A4 26 A5 27 A6 28 A7 29 A8 30 A9 31 A10 32 A11 33 A12 34 A13 35 A14 36 A15 37 CS0/IO12 片選信號線， CPU 板輸出，接口板輸入，低電平有效，設(shè)計 CPU 板時，不用的引腳要懸空。當(dāng) CPU 只有一路時，要懸空。接口板可使用。 12 R01/CAP3 13 R02/CAP4 14 R03/CAP5 15 COM0/VM 液晶位輸出公共端 0 復(fù)用點陣屏的控制信號。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把兩個寄存器都分別接成受控方式 制作低頻信號 發(fā)生器有許多方案：主要有單緩沖方式，雙緩沖方式和直通方式。兩個信號輸入端中， “”為反相輸入端，表示運放輸出端 OUT 的信號與該輸入端的為相反； “+”為同相輸入端，表示運放輸出端 OUT的信號與輸入端的相位相同。模塊主要有：主程序模塊、鋸齒波模塊、三角波模塊、正弦波模塊、方波模塊、延時子程序模塊等。 感謝學(xué)校其他老師和同學(xué)給予的幫助和支持。利用 dac0832 產(chǎn)生正弦波 。利用 dac0832 產(chǎn)生鋸齒波 。 正弦波： 24 鋸齒波： 三角波： 方波： 25 六、致謝 詞 畢業(yè)設(shè)計的完成和論文的完成要感謝很多人。因為單片機技術(shù)比較成熟，開發(fā)過程可利用的資源和工具豐富，最大的優(yōu)點是價格便宜，成本低。則D/A 轉(zhuǎn)換器的總輸出電壓為： VOUT2= [(R3/R2) VOUT1+(R3/R1)] VREF 設(shè) R1=R3=2R R2=R，則 VOUT2= (2VOUT1+VREF) DAC0832 主要是用于波形的數(shù)據(jù)的傳送，是本 題 目電路中的主要芯片。 (7) AGND：模擬量地，即模擬電路接地端。在接口板上。 42 PWMA1 43 PWMA2 44 PWMA3 45 PWMB0 CPU 的 PWM 功能輸出，在 CPU 板上，如果信號線不足，要用 A 組以標(biāo)號由低到高填充。而且在系統(tǒng)中只允許與一路相連。在設(shè)計接口板時要保證其數(shù)據(jù)線在空閑時為高阻狀態(tài)，否則必須加接隔離電路。設(shè)計一個復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)滿足某一條件時自動產(chǎn)生一個復(fù)位信號。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。因此我們 設(shè)計中采用方案二。 （ 3） 控制功能強 單片機體積雖小，但“五臟俱全”，它非常適用于專門的控制用途。但是這種電路存在波形質(zhì)量差，控制難，可調(diào)范圍小，電路復(fù)雜和體積大等缺點。函數(shù)信號發(fā)生器，它具有價格低、性能高和在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少等特點?，F(xiàn)代電子領(lǐng)域中，單片機的應(yīng)用正在不斷的走向深入，這必將導(dǎo)致傳統(tǒng)控制與檢測技術(shù)的日益革新。 利用單片機采用程序設(shè)計方法來產(chǎn)生低頻信號，其下限頻率很低。 方案選擇： 方案二中 C8051F005 芯片系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易控制，芯片成本高，對于本系統(tǒng)而 言利用率低， AT89S52 芯片簡單易控制，成本低，性能穩(wěn)定故采用方案一。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時，P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。一般常用第二種方法，其電路見圖 3(b)。二是用戶方式，即脫離仿真器的實際工作方式，用戶的時鐘振蕩電路和復(fù)位電路都必須正常工作。而在設(shè)計接口板時，要通過 8 選1 開關(guān)（跳線）來選擇。 CPU板上要優(yōu)先使用。 50 EGIO1 51 EGIO2 52 EGIO3 53 EGIO4 54 EGIO5 55 EGIO6 56 EGIO7 57 EGIO8 58 EGIO9 59 AGND 模擬地，用以屏蔽輸入模擬信號 在 PCB布線時，所有的模擬輸入集中獨立布線，由AGND 覆銅。 16 COM1/VFRAME 液晶位輸出公共端 1 17 COM2/VLINE 液晶位輸出公共端 2 18 COM3/VCLK 液晶位輸出公共端 3 19 SEG0/VD0/VR0 液晶段輸出 0 復(fù)用點陣屏的數(shù)據(jù)信號線。 單緩沖方式 具有 適用于只有一路模擬信號輸出或幾路模擬信號非同步輸出的情形的優(yōu)點 ， 但是 電路線路連接比較簡單 。 LM324 的引腳排列見圖 9。 顯示波形模塊是利用 DAC0832 的 8 位特點，把波形的數(shù)據(jù)以 8 位 數(shù)據(jù)的形勢送進(jìn) CPU中，只要一按鍵就能顯示波形。 經(jīng)過近半年的鍛煉和學(xué)習(xí) ,我們學(xué)到了許多書本上沒有的知識 ,從方案 的論證、課題的選擇、電路原理，到電路上元器件的焊接、電路的調(diào)試，程序的編寫，調(diào)試下載，一步步，我們收獲很大。 B3: MOV R1,00H 。 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN:MOV SP,50H 。 （ 3）設(shè)計電路板及示波器測試的波形 采用型號為固緯 GOS－ 620(20MHz)的示波器，測試結(jié)果如圖所示。 四、 軟件設(shè)計 達(dá)盛平臺有 DSP、 ARM、單片機等，經(jīng)過分析和我們所學(xué)知識，我們選用單片 機平臺。其原理是將 A2的輸入端 Σ 通過電阻 R1與參考電壓 VREF相連， VREF經(jīng) R1向 A2提供一個偏流 I1，其電流方向與 I2相反，因此運算放大器 A2的輸入電流為 I I2之代數(shù)和。 (6) Vcc：芯片供電電壓，范圍為 (+5~ 15)V。使用時要注意：此信號線直接由觸摸屏輸出，判斷是否需要增加相關(guān)驅(qū)動電路。 34 BGIO1 35 BGIO2 36 BGIO3 37 BGIO4 38 BGIO5 39 BGI O6 40 BGIO7 12 編號 定義 備注 41 PWMA0 CPU 的 PWM 功能輸出，在 CPU 板上，優(yōu)先布置低編號的信號線，沒有用到的信號線要用現(xiàn)有的信號線由低到高依次填充，在接口板上，用戶端的每一路都要通過 4 選 1 開關(guān)（跳線）選擇。在接口板上，當(dāng)CPU 板上只有一路時也要懸空。 4 DGND 5 D0/IO0 總線中的雙向數(shù)據(jù)線，在 CPU 板上要通過 16245驅(qū)動后再與 CPU芯片的數(shù)據(jù)線相連， 16245 要通過 RD 及由 CS0CS7譯碼生成總地址控制信號所控制。 ⅲ 自動復(fù)位。 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。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 RST：復(fù)位輸入。 輸出波形穩(wěn)定，精度高，濾波好，抗干擾效果好，連接簡 3 單，性價比高。同時，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合于在惡劣環(huán)境下工作。 信號發(fā)生器作為一種常見的應(yīng)用電子儀器設(shè)備，傳統(tǒng)的可以完全由硬件電路搭接而成，如采用 555 振蕩電路發(fā)生正弦波、三角波和方波的電路便是可取的路徑之一，不用依靠單片機。由于采用了 LM324 運算放大器和 MC1403 穩(wěn)壓器，使其電路更加具有較高的穩(wěn)定性能，性能比高。單片機構(gòu)成的儀器具有高可靠性、高性能價格比，在智能儀表系統(tǒng)和辦公自動化等諸多領(lǐng)域得以極為廣泛的應(yīng) 用，并走入家庭，從洗衣機、微波爐到音響汽車，處處可見其應(yīng)用。具有線路相對簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強，用途廣泛等優(yōu)點，并且能夠?qū)Σㄐ芜M(jìn)行細(xì)微調(diào)整，改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。 三、 硬件電路的設(shè)計 基本原理： 系統(tǒng)框圖如圖 1 所示。如想禁止 5 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 P1 口： P1 口是一個內(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。 圖 3 89S52 的時鐘脈沖 7 圖 3 中： J 一般為石英晶體，其頻率由系統(tǒng)需要和器件決定，在頻率穩(wěn)定度要求不高時也可以使用陶瓷濾波器。因此，如果系統(tǒng)復(fù)位電路或晶振電路有故障，就會出現(xiàn)仿真器方式工作正常，而用戶方式不工作的現(xiàn)象，這是許多初學(xué)者常遇到的問題。 38 CS1/IO13 39 CS2/IO14 40 CS3/IO15 10 編號 定義 備注 41 CS4 在分配地址空間時，每個片選信號的最小地址范圍應(yīng)大于 256 個字節(jié)。 12 UARTTxD 13 保留 暫未定義 14 保留 15 ALE ALE 信號 16 BFSR0 MCBSP 信號線 17 BCLKR0 18 BFSR1 19 BCLKR1 20 IIS_LRCK/BFSX0 IIS 通道選擇時鐘 復(fù)用MCBSP信號線 IIS 接口， CPU 功能引腳。 60 AINA0 模 擬信號，在 CPU 上為輸入，設(shè)計時要優(yōu)先布置低編號的信號線，空閑信號線要用現(xiàn)有的信號線由低到高依次填充。當(dāng)CPU 具有 TFT 和STN 兩種 LCD 控制器時，優(yōu)先使用TFT 類型的 LCD接口。而 雙緩沖方式適用于在需要同時輸出幾路模擬信號的場合 ， 每一路模擬量輸出需一片 DAC0832 芯片，構(gòu)成多個 DAC0832 同步輸出電路 ， 程序簡單化 ， 但是 電路線路連接比較復(fù)雜。 由于 LM324 四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可但電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 19 主程序流程圖 開 始K E Y 1 鍵 按 下 了嗎 ？K E Y 3 鍵 按 下 了嗎 ？K E Y 2 鍵 按 下 了嗎 ？K E Y 4 鍵 按 下 了嗎 ？輸 出 鋸 齒 波輸 出 三 角 波輸 出 正 弦 波輸 出 方 波YYYYNNNN 本軟件設(shè)計過程中主要實現(xiàn)利用按鍵來控制不同波形的輸出，當(dāng)按鍵 1 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出鋸齒波；當(dāng)按鍵 2 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出三角波；當(dāng)按鍵 3 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出正弦波；當(dāng)按鍵 4 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出方波。在設(shè)計中，我們力求硬件電路簡單，充分發(fā)揮軟件靈活方面的特點，滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。取表格初值 。按鍵 KEY4: 方波 。本系統(tǒng)設(shè)計簡單、性能優(yōu)良，具有一定的實用性。使其DAC0832 能夠正常工作。 I o u t1I o u t2V f bD A C 0 8 3 2U1567B1098CR 2 = RR 1 = 2 RR 3 = 2 RRV o u t2V r e f = ( 數(shù)字碼 1 2 8 ) / 1 2 8+ 5 VV o u t 1I1I2 圖 7 D/A 轉(zhuǎn)換器雙極性輸出電路 圖 7 中，運算放大器 A2的作用是把運算放大器 A1的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。 VREF端與 D/A 內(nèi)部T 形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。 6 EAOUT1 接口板模擬信號輸出 1 7 XPON 觸 摸屏 X 軸 P 在 CPU 板上，不用時要懸空。在接口板上，同 A 組。 2 +12V 3 AGND 模擬地，在 CPU 板上的電源接口附近通過 0 歐電阻與電源地相連 4 AGND 5 SPI_NSS1/BFSX1 SPI 片選信號 CPU 功能引腳（主），在 CPU 板上，當(dāng)只有一路時要懸空。 2 +5V 3 DGND 數(shù)字地，在 CPU 板上，只在電源附近通過 0 歐的電阻與電源地相連。設(shè)置一個復(fù)位按鈕，當(dāng)操作者按下按鈕時產(chǎn)生一個復(fù)位信號。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 GND：接地。 方案二： AT89S52 芯片 中只有一路模擬輸出或幾路模擬信號非同步輸出，這種情況下 ＣＰＵ 對 DAC0832 執(zhí)行一次寫操作，則把一個數(shù)據(jù)直接寫入ＤＡＣ寄存器， DAC0832的輸出模擬信號隨之對應(yīng)變化。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的可靠性與 2 抗干擾能力。目前，市場上常見的波形發(fā)生器多為純硬件的搭接而成，且波形種類有限，多為鋸齒、正弦、方波、三角等波形。此電路清晰，出現(xiàn)故障容易查找錯誤，操作簡單、方便 。因