畢業(yè)論文xr2206芯片和應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-16 18:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 均得到了廣泛的應(yīng)用。按照單片機的特點，其應(yīng)用可分為單機應(yīng)用與多機應(yīng)用。在一個應(yīng)用系統(tǒng)中，只使用一片單片機稱為單機應(yīng)用，這是目前應(yīng)用最多的一種方式。單片機應(yīng)用的主要領(lǐng)域有：測控系統(tǒng)、智能儀表、機電一體化產(chǎn)品、智能接口、智能民用產(chǎn)品。單片機的多機應(yīng)用系統(tǒng)可分為功能集散系統(tǒng)、并行我機處理及局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前單片機已用于工業(yè)控制、機電一體化設(shè)備、儀器儀表、信號處理、現(xiàn)代兵器、交通能源、商用設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備及家用電器等各個領(lǐng)域，隨著單片機性能的不斷提高，它的應(yīng)用將會更加廣泛。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字通信技術(shù)占有越來越重要的地位。但目前常用的數(shù)字通信傳輸信道仍為模擬信道，為了能使數(shù)字信號可靠和有效的在模擬信道中傳輸， 就必須將數(shù)字信號調(diào)制到模擬載波上。 調(diào)制方式基本上可分為三類：FSK（頻移鍵控）、ASK（幅度鍵控）、PSK（相移鍵控）； 在實際的工程使用中，使用者又根據(jù)不同的要求和用途發(fā)展了許多改進調(diào)制方式，如 MSK（最小頻移鍵控）、CPFSK（連續(xù)相位頻控）、GMSK（高斯最小頻移鍵控）、QAM（正交幅度調(diào)制）、4DPSK（四相差分相移鍵控）。 這些改進的調(diào)制方式都具有鮮明的現(xiàn)代恒包絡(luò)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的特點，即：包絡(luò)恒定或起伏很小，具有最小功率譜占用率，這使得調(diào)制信號所占用的頻帶率及資源利用率都大大的提高。學習參考二、工作原理及電路用單片機作為這一控制系統(tǒng)的核心, 接收來自ADC0809的數(shù)據(jù), 并利用單片機內(nèi)置的專用串行通信電路將數(shù)據(jù)進行并串轉(zhuǎn)換后輸出至調(diào)制器。 單片機通過接口芯片與鍵盤相連, 由鍵盤控制采集方式是循環(huán)采集或選擇采集, 同時也可以利用鍵盤進行其他擴展功能的切換。 此外, 為便于通道監(jiān)視和誤碼率測試, 我們在發(fā)送端擴展了采集數(shù)據(jù)的顯示功能。在單片機的選擇方面, 考慮到題目基本要求碼元速率為16kbps, 發(fā)揮部分要求盡量提高傳輸速率, 因此單片機的串口應(yīng)可以比較精確地設(shè)定波特率, 且波特率可變。若采用89C51單片機, 由內(nèi)部定時器作為波特率發(fā)生器, 其變化受限, 不夠靈活,16kbps以上只有約30kbps一擋, 步進過大。而89C52單片機內(nèi)置專門的波特率發(fā)生器, 可以以較小的步進精確設(shè)定波特率, 一方面滿足了題目的要求, 另一方面也便于在發(fā)揮部分進一步提高波特率。常用的二進制數(shù)字調(diào)制方式有:對載波振幅調(diào)制的振幅鍵控(ASK)、對載波頻率調(diào)制的移頻鍵控(FSK)和對載波相位調(diào)制的相移鍵控(PSK)。這幾種調(diào)制方式比較:首先從頻帶利用率來說,ASK和PSK丘都是2B(B為被調(diào)制二進制基帶信號的帶寬),FSK則相對大一些, 要2B十|f1f2|, 其中 ff2為自FSK的2個載波頻率。從誤比特率來看,PSK的誤比特率在相同信噪比的情況下, 要比FSK和ASK 低 3Db。這樣看來用PSK似乎是最好的, 能夠達到最好性能。但是PSK有相位模糊問題, 需要對源二進制信號進行差分編碼, 然后再進行調(diào)相，才能解決相位 模糊問題。這樣一來在解調(diào)端還要進行差分碼的譯碼，不僅電路上更加復雜, 而且差分譯碼時 會引起誤碼擴散，導致誤碼率上升。FSK有一種特殊情況，就是當(f1f2)=n(1/2)Tb(Tb為比特率), 能夠產(chǎn)生一種恒定包絡(luò)、連續(xù)相位的調(diào)制信號 MSK。它的優(yōu)點是能量主要集中在頻率的較低處。綜合考慮三種調(diào)制方式的特點, 并結(jié)合電路的復雜度情況, 最終選擇用FSK調(diào)制方式?？紤]到要盡量提升碼元率, 并且在16kbps時能滿足MSK蜒的條件, 最終選擇2個載波頻率為32kHz和48kHz。并且用單片函數(shù)發(fā)生芯片XR2206為核心構(gòu)成FSK調(diào)制電路, 它在進行FSK調(diào)制時相位是連續(xù)變化的。采用鎖相環(huán)FSK解調(diào)方式, 鎖相環(huán)相當于一個中心頻率能夠跟蹤輸入信號頻率變化的窄帶濾波器。利用鎖相環(huán)的跟蹤功能, 使載波和相位同步提取不僅頻率相同, 而且相位差也很小。它的窄帶濾波特性, 可以改善同步系統(tǒng)的噪聲性能, 做到低門限鑒頻。它的記憶特性, 可以使輸入信號中斷后, 在一定的時間內(nèi)保持同步。由于模擬信道的噪聲比較嚴重, 為正確通信, 有必要使用一定的編碼方式進行檢錯和糾錯。綜合考慮系統(tǒng)CPU資源的占用情況, 我們選擇簡單有效的二維奇偶校驗碼作為基本校驗碼, 但二維奇偶校驗碼有明顯的局限性:不能檢出→幀數(shù)據(jù)中構(gòu)成矩形的4個錯碼元。為進一步提高通信可靠性, 我們在發(fā)送端多次發(fā)送同一幀數(shù)據(jù), 接收端在連續(xù)接收到的3幀數(shù)據(jù)中, 如果發(fā)現(xiàn)有2幀完全相同, 則認為該數(shù)據(jù)發(fā)送正確, 稱為三中取二的方式, 其效果相當于一個低通濾波器。用這種方法可以有效地提高通信的可靠性, 但需要注意的是, 如果接收端在某一幀的連續(xù)發(fā)送過程中始終沒有接到其正確幀, 則拒收本幀, 也即這種糾錯方式不能確保所有幀的有效傳遞。綜上所述, 我們在發(fā)送端和接收端采用雙CPU方案，用兩片可以糕確設(shè)定波特率的89C52單片機分別控制數(shù)據(jù)采集、通信和采集結(jié)果顯示。發(fā)端與收端之間為單向數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng), 采用 FBK 調(diào)制、鎖相環(huán)解調(diào)。為提高通信的可靠性, 通信編碼用二維奇偶校驗碼，并采用連續(xù)發(fā)送 /三中取二接收的通信方式。用有源運放帶通濾波器作為模擬信道濾波器。XR2206是單片函數(shù)發(fā)生器集成電路, 可產(chǎn)生高質(zhì)量、高穩(wěn)定、高精度的正弦波、方波、三角波等波形，可使用外部電壓獲得調(diào)頻或調(diào)幅波形輸出。工作頻率可由外部選擇，－1MHz。（一）MSK原理為了討論 MSK 原理和性能，首先需對 2FSK（基本的二進制頻移鍵控）進行一些分析，2FSK 是利用兩個頻率相差為 △f 的兩個正弦信號進行二制數(shù)字傳輸，它的表達式如下：
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