【文章內(nèi)容簡介】 RESET 復位端低電平清除 DDS 累加器和相位延遲器為 0Hz 和 0 相位同時置數(shù)據(jù)輸入為串行模式以及禁止 6 倍參考時鐘倍乘器工作 322 AD9851 的串并行通信 AD9851 的串行操作有兩種數(shù)據(jù)傳送方式即從最高位開始傳送和從最低位開始傳送這是由控制寄存器 1的第 8位來決定的默認狀態(tài)為低電平此時先傳送最高位若為高電平則先傳送最低位串行操作的時序如圖 36 所示 圖 36 控制字串行輸入時序圖 在串行輸入方式 WCLK上升沿把 25引腳的一位數(shù)據(jù)串行移入當移動 40位后用一個 FQ_UD脈沖即可更新輸出頻率和相位圖 37是相應的控制字串行輸入的控制時序圖 AD9851的復位 RESET 信號為高電平有效且脈沖寬度不小于 5個參考時鐘周期 AD9851 的參考時鐘頻率一般遠高于單片機的時鐘頻率 因此 AD9851 的復位 RESET 端可與單片機的復位端直接相連 圖 37 控制字并行輸入的時序圖 在并行裝入方式中通過 8位總線 D0D7將可數(shù)據(jù)輸入到寄存器在重復 5次之后再在 FQUD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 同時把地址指針復位到第一個輸入寄存器接著在 WCLK 的上升沿裝入 8 位數(shù)據(jù)并把指針指向下一個輸入寄存器連續(xù) 5 個 WCLK 上升沿后 WCLK的邊沿就不再起作用直到復位信號或 FQUD上升沿把地址指針復位到第一個寄存器 33 單片機 AT89S52 控制電路 AT89S52 是一種低功耗高性能 CMOS8 位微控制器具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器使用 ATMEL 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程亦適于常規(guī)編程器在單芯片上擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash 使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活有效的解決方案 AT89S52 具有以下標準功能8k 字節(jié) Flash256 字節(jié) RAM32IO 口線看門狗定時器 2 個數(shù)據(jù)指針三個 16 位定時器計數(shù)器一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)全雙工串行口片內(nèi)晶振及時鐘電路另外AT89S52 0Hz 靜態(tài)邏輯操作支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式空閑模式下 CPU停止工作允許 RAMRAM 內(nèi)容被保存振蕩器被凍結(jié)單片機一切工作停止直 到下一個中斷或硬件復位為止 一般單片機需外接一個時鐘電路和一個復位電路其設計為下 331 時鐘電路 圖 38 時鐘電路 XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端 XTAL2 則是輸出端使用外部振蕩器時外部振蕩信號應直接加到 XTAL1而 XTAL2懸空內(nèi)部方式時時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻如晶振為 12MHz 時鐘頻率就為 6MHz 晶振的頻率可以在 1MHz24MHz內(nèi)選擇電容取 30PF 左右 AT89C52 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器引腳 XTAL1和 XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端這個放大器與作為 反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器片外石英晶體或者陶瓷諧振器及電容 C1C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路對外接電容C1C2 雖然沒有十分嚴格的要求但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低振蕩器工作的穩(wěn)定性起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性這里采用電容 30pF 晶振采用110592MHz 332 復位電路 AT89C52 的外部復位電路有上電自動復位和手動按鍵復位上電復位電容充電來實現(xiàn)手動按鍵復位又分為按鍵電平復位和按鍵脈沖復位按鍵電平復位電路是在普通 RC 復位電路的基礎上接一個有下拉電阻 100K 上拉電容 10μ f 接 VCC電源由開關接至復位腳和上拉電容并聯(lián)上拉電容支路負責在上電瞬間實施復位開關通過 100K 下拉電阻分壓器保證對單片機實施按鍵電平復位電路圖如下圖所示 圖 39 復位電路 333 單片機控制電路圖 圖 310 單片機控制電路原理圖 P0口 P0口是一個 8位漏極開路的雙向 IO口作為輸出口每位能驅(qū)動 8個 TTL邏輯電平對 P0 端口寫 1 時引腳用作高阻抗輸入當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時P0 口也被作為低 8 位地址數(shù)據(jù)復用在這種模式下 P0flash 編程時 P0 口也用來 接收指令字節(jié)在程序校驗時輸出指令字節(jié)程序校驗時需要外部上拉電阻 P1口 P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 IO 口 P1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平對 P1 端口寫 1 時內(nèi)部上拉電阻把端口拉高此時可以作為輸入口使用作為輸入使用時被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因?qū)⑤敵鲭娏鞔送?P10 和 P12 分別作定時器計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入 P10T22 的觸發(fā)輸入P11T2EXflash編程和校驗時 P18位地址字節(jié) P2 口 P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 IO 口 P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平對 P2 端口寫 1 時內(nèi)部上拉電阻把端口拉高此時可以作為輸入口使用作為輸入使用時被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因?qū)⑤敵鲭娏髟谠L問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器 MOVX DPTRP2 口送出高八位地址在這種應用中 P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1 在使用 8 位地址 MOVX RIP2P2 鎖存器的內(nèi)容在 flashP2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號 334 單片機與 AD9851 的接口 單片機與 AD9851 的接口既可采用并行方式也可采用串行方式但為了充分發(fā)揮芯片的高速性能應在單片機資源允許的情況下盡可能選擇并 行方式本文重點介紹其并行方式的接口 P31 IO 方式并行接口 I O 方式的并行接口電路比較簡單但占用單片機資源相對較多圖 311 是 IO 方式并行接口的電路圖 AD9851 的數(shù)據(jù)線 D0D7 與 P1 口相連 FQ_UD 和 W_CLK 分別與 P23 10 引腳 和 P24 11 引腳 相連所有的時序關系均可通過軟件控制實現(xiàn) 圖 311 AT89S52 與 AD9851 的電路連接圖 34 液晶顯示模塊 341 LCD1602 的主要性能 1602 型 LCD 可以顯示 2 行 16 個字符有 8 位數(shù)據(jù)總線 D0～ D7RSRWEN 三個控制端口工作電壓為 5V 并 且具有字符對比度調(diào)節(jié)和背光功能 [6] 1602 型 LCD 的接口信號說明如表 31 所示 表 31 LCD1602 接口說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data IO 2 VDD 電源正極 10 D3 Data IO 3 VL 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data IO 4 RS 數(shù)據(jù)命令選擇端 HL12 D5 Data IO 5 RW 讀寫選擇端 HL 13 D6 Data IO 6 E 使能信號 14 D7 Data IO 7 D0 Data IO 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data IO 16 BLK 背光源負極 讀狀態(tài)輸入 RS LRW HE H D0～ D7 RS HRW HE HRS LRW LD0～ D7 E 高脈沖 輸出 D0～ D7 RS HRW LD0～D7 E 高脈沖 輸出無 342 LCD 與單片機的連接 圖 312 LCD 與單片機的接口電路 在實際的接線中 1602 的 DB0DB7 與 89S52 的 P0 口相接 RS 與 P35 相接 RW 與P36 相接 E 與 P37 相接 VLK 的滑動變阻器來到 1602 初始顯示的調(diào)節(jié) 35 低通濾波器的設計 為了使輸出的頻 率不受外界和一些雜波的干擾需用一個低通濾波器 LPF 濾除高次諧波常用的濾波器的頻率響應有三種巴特沃斯型 Butterworth Chebyshev 和橢圓型 Cauer 其中巴特沃斯濾波器通帶最平坦它的通帶內(nèi)沒有紋波在靠近零頻處有最平坦通帶趨向阻帶時衰減單調(diào)增大缺點是從通帶到阻帶的過渡帶最寬對于帶外干擾信號的衰減作用最弱過渡帶不夠陡峭因此它適用于對通帶要求較高而去除的頻率離通帶較遠的情況切比雪夫濾波器在通帶內(nèi)衰減在零值和一個上限值之間做等起伏變化阻帶內(nèi)衰減單調(diào)增大帶內(nèi)有起伏但過渡帶比較陡峭橢圓濾波器不僅通 帶內(nèi)有起伏阻帶內(nèi)也有起伏而且過渡帶陡峭比較起來橢圓濾波器性能更好本設計中采的是橢圓濾波器具體電路圖如圖 313 所示 圖 313 濾波電路 第 4 章 信號發(fā)生器的軟件設計 在應用系統(tǒng)中系統(tǒng)軟件的設計是建立在具體硬件電路基礎之上根據(jù)系統(tǒng)功能要求可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能好的軟件設計能夠充分發(fā)揮微控制器的運算和邏輯控制功能從而提高儀器的精度和使用的方便性 41 程序流程圖 通過程序預置頻率并實現(xiàn)對頻率步進的控制處理用戶由鍵盤鍵入的頻率值判斷是否超出范圍生成頻率控制字經(jīng)并行方式送入 DDS 合成用戶所需的頻率并通過程序?qū)?現(xiàn)頻率的顯示程序流程圖如下 圖 41 程序流程圖 42 鍵盤掃描流程圖 圖 42 按鍵 1 掃描流程圖 如圖所示鍵盤初始化后掃描鍵盤依次掃描 3 個按鍵每個按鍵都編有延時去抖的程序如果 1 鍵按下則 LCD 輸出 sinesquraeTrain 而調(diào)用輸出各波形子程序 圖 43 按鍵 23 的掃描流程圖 如果 2 鍵按下就可以根據(jù) LCD 的現(xiàn)實程序頻率依次減少 如果 3 鍵按下則頻率減小 如果檢測 3 個鍵都沒按下則返回繼