【文章內(nèi)容簡介】 I/O口(P0、 PP2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。⑥ 全雙工串行口89C51內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。⑦ 中斷系統(tǒng)89C51具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。⑧ 時(shí)鐘電路89C51內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但89C51單片機(jī)需外置振蕩電容。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式 。 頻率測量顯示電路顯示電路如圖615所示[15]。由于鎖相環(huán)產(chǎn)生正弦波的頻率較高，無法用單片機(jī)直接來測量它的頻率，必須先用高速分頻器來對它進(jìn)行分頻，使它降低到單片機(jī)的測量范圍之內(nèi)。但又考慮到性價(jià)比的問題，可直接用頻率合成器BU2614的控制字和分頻比來送給單片機(jī)顯示。當(dāng)控制字是8600H時(shí)，也就是R0、RR2為000時(shí)，選擇步進(jìn)為1K的標(biāo)準(zhǔn)頻率，頻率范圍從25MHz到54MHz，根據(jù) ()N是分頻比，為輸入BU2614的頻率， 為標(biāo)準(zhǔn)信號源頻率可計(jì)算出分頻比的范圍： () ()轉(zhuǎn)化成十六進(jìn)制的變化范圍是從61A8H到D2F0H。當(dāng)控制字是8000H時(shí)，R0、RR2為110時(shí)，步進(jìn)為25KHz標(biāo)準(zhǔn)頻率，頻率從54 MHz 到110MHz，根據(jù)上面的公式可得分頻數(shù)從0870H到1130H。送顯示的時(shí)候可把它的分頻數(shù)乘于所選擇的標(biāo)準(zhǔn)頻率，然后進(jìn)行BCD碼轉(zhuǎn)換，再送給單片機(jī)處理。分頻比可通過按鍵來調(diào)整。設(shè)置四個(gè)按鍵，分別是加一、加十、減一、減十。當(dāng)需要選擇較大調(diào)整時(shí)，可選擇加十或減十；當(dāng)需要較小范圍調(diào)整時(shí)，可選擇加一或減一。圖615 顯示電路7 軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)軟件的主要作用是用來控制BU261存儲(chǔ)器AT24C02以及頻率的顯示。 因?yàn)檩敵稣也ǖ念l帶范圍較寬，又考慮到精確度的要求，當(dāng)步進(jìn)為1KHz、控制字為FFFFH時(shí)，所以為了達(dá)到更高的頻率，又能提高精確度，必須選擇兩種不同的標(biāo)準(zhǔn)頻率。以54MHz為分界點(diǎn)，當(dāng)?shù)陀?4MHz時(shí)，選擇以1KHz為步進(jìn)，當(dāng)高54MHz時(shí)，選擇以25KHz為步進(jìn)。當(dāng)控制字為8600H時(shí)，分頻數(shù)乘于1KHz；當(dāng)控制字為8000H時(shí)，分頻數(shù)乘于25KHz。因?yàn)榉诸l數(shù)乘于標(biāo)準(zhǔn)頻率化成BCD碼以后占用的字節(jié)數(shù)不同，所以要調(diào)用兩個(gè)不同的顯示單元。調(diào)整頻率時(shí)，可通過按鍵來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)調(diào)用不同的子程序可以完成分頻比加一、加十、減一、減十，當(dāng)復(fù)位鍵按下時(shí)，顯示的頻率為50MHz。每次判斷有按鍵按下時(shí)重新調(diào)用存儲(chǔ)，寫入新的數(shù)據(jù)，以防掉電時(shí)重新復(fù)位。軟件流程圖如圖772所示。高頻段初始化化清屏低頻段寫B(tài)U2614寫B(tài)U2614調(diào)用顯示2調(diào)用顯示1調(diào)用存儲(chǔ)判斷按鍵是否按下執(zhí)行相應(yīng)按鍵的功能是否高頻段還是低頻段圖71主流程圖按鍵是否按下判斷哪個(gè)按鍵按下是否按鍵1按鍵2按鍵3按鍵4加1加10減10減1寫B(tài)U2614調(diào)用顯示把值寫入24C02圖72 按鍵流程圖8 測試結(jié)果 統(tǒng)調(diào)以后，用示波器可測量出各個(gè)頻率值與相對應(yīng)的電壓值，由于考慮到正弦波的頻帶寬不能一一列出，這里測出以10MHz為步長,從25MHz到105MHz的9個(gè)測試頻率點(diǎn)。從表81測試結(jié)果可以得出，在65MHz的時(shí)候電壓值最大，也就是在這個(gè)頻率點(diǎn)的時(shí)候Q值最大。表81頻率與電壓的對應(yīng)關(guān)系(頻率單位MHz)理想頻率2535455565758595105測得頻率電壓(V) 9 結(jié)論由于晶體振蕩器單頻點(diǎn)的局限性，難于滿足多頻點(diǎn)的要求。本設(shè)計(jì)為了修正石英晶體振蕩器的不足，運(yùn)用鎖相環(huán)來產(chǎn)生一個(gè)高穩(wěn)定度、高精確度、多頻點(diǎn)的正弦波信號。產(chǎn)生的正弦波信號可應(yīng)用于調(diào)頻、解調(diào)、通信、電視等領(lǐng)域。 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，通過切換電感可擴(kuò)大鎖相環(huán)的帶寬，實(shí)現(xiàn)25MHz到110MHz可調(diào)的頻率，結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。此設(shè)計(jì)調(diào)試比較困難，要求經(jīng)過低通濾波以后的直流電壓穩(wěn)定性較好,如果不穩(wěn)定會(huì)造成壓控振蕩輸出頻率抖動(dòng)。通過對低通中的RC值反復(fù)嘗試發(fā)現(xiàn)，如果C太小，會(huì)造成經(jīng)過低通以后的直流電壓有紋波成分；如果C太大，會(huì)造成了充放電的時(shí)間過長，低通濾波的變化速度跟不上PD信號變化的速度，導(dǎo)致壓控振蕩輸出頻率變化特別緩慢。要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求中的任務(wù)，使壓控振蕩輸出頻率在25MHz到110MHz之間可變，就必須調(diào)整電感和電容的大小。電路中的高頻信號容易受到干擾，如果單片機(jī)與其它電路共用一個(gè)電源的話，會(huì)對單片機(jī)造成干擾；測試的時(shí)候不同的接地測出來的波形有較大差別，而且測試端的引線太長，會(huì)造成高頻輻射而使波形失真。為了避免這種情況，一般連接線都用屏蔽線。此電路應(yīng)用范圍廣泛，日常生活中的很多地方都有它的應(yīng)用。如無線數(shù)據(jù)的收發(fā)，收音機(jī)等。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，PLL信號源的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。參考文獻(xiàn)[1] ，第1版，科學(xué)出版社，2005年,103108.[2] ，微電子學(xué)，1999年，第3期，208.[3] 張肅文，第3版，高等教育出版社，2004年，616652.[4] 黃智偉，王彥，第1版，電子工業(yè)出版社，2005年，304314.[5] ，北京理工大學(xué)出版社，2005年，1017.[6] ，電子世界，2000年，第6期，54.[7] 徐守堂，楊志民，第1版，西安電子科技大學(xué)出版社，2003年，74.[8] 康華光，第4版，高等教育出版社，2003年，447.[9] ，第1版，科學(xué)出版社，2006年，3.[10] WU Xunwei,HANG Guoqiang,Massoud Pedram. 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