【文章內(nèi)容簡介】 U 可以對 錯誤 !未找到引用源。 總線上掛接的電路進(jìn)行故障檢查。 錯誤 !未找到引用源。 的標(biāo)準(zhǔn)操作介紹 錯誤 !未找到引用源。 的標(biāo)準(zhǔn)操作包括時鐘和數(shù)據(jù)傳輸、 起始信號 、停止信號、總線時序、待機(jī)模式和存儲器復(fù)位。 3）起始信號 時鐘線保持高電平期間數(shù)據(jù)線電平從高到低的跳變作為 錯誤 !未找到引用源。 總線的起始信號。時序圖如圖 。 圖 錯誤 !未找到引用源。 起始停止時序圖 4）停止信號 時鐘線保持高電平期間數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為 錯誤 !未找到引用源。 總線的停止信號。 5）總線時序 錯誤 !未找到引用源。 總線時序如圖 。 圖 錯誤 !未找到引用源。 總線時序圖 6）寫周期時序 錯誤 !未找到引用源。 總線的寫周期時序圖如圖 所示。 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 12 圖 錯誤 !未找到引用源。 總線寫周期時序圖 7）器件尋址 主器件通過發(fā)送一個起始信號啟動發(fā)送過程，然后發(fā)送它所要尋址的從器件的地址。 8 位從器件地址的高 4 位固定為 1010。 接下來的 3 位（ A A A0） 為器件的地址位，用來定義哪個器件以及器件的哪個部分被主器 件訪問，從器件 8 位地址的最低位，作為讀寫控制位，“ 1” 表示對從器件進(jìn)行讀操作，“ 0” 表示對從器件進(jìn)行寫操作。在主器件發(fā)送起始信號和從器件地址字節(jié)后， AT24C 系列的 監(jiān)視總線并當(dāng)其地址與發(fā)送的從地址相符時響應(yīng)一個應(yīng)答信號（通過 SDA 線）。 AT24C 系列器件 再根據(jù)讀寫控制位（ R/W） 的狀態(tài)進(jìn)行讀或?qū)懖僮鳌? 8）應(yīng)答信號 I2C總線數(shù)據(jù)傳送時，每成功地傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后，接收器都必須產(chǎn)生一個應(yīng)答信號。應(yīng)答的器件在第 9個時鐘周期時將 SDA線拉低，表示其已收到一個 8位數(shù)據(jù)。時序圖如圖。 AT24C系 列器件 在接收到起始信號和從器件地址之后響應(yīng)一個應(yīng)答信號，如果器件已選擇了寫操作，則在每接收一個 8位字節(jié)之后響應(yīng)一個應(yīng)答信號。 當(dāng) AT24C系列器件 工作于讀模式時，在發(fā)送一個 8位數(shù)據(jù)后釋放 SDA 線并監(jiān)視一個應(yīng)答信號，一旦接收到應(yīng)答信號， AT24C系列器件 繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，如主器件沒有發(fā)送應(yīng)答信號，器件停止傳送數(shù)據(jù)且等待一個停止信號。 圖 錯誤 !未找到引用源。 應(yīng)答時序圖 1. A0、 A1和 A2對應(yīng)器件的管腳 2和 3。 2. P0、 P1和 P2對應(yīng)存儲陣列地址字地址。 9）字節(jié)寫 在字節(jié)寫模 式下，主器件發(fā)送起始命令和從器件地址信息（ R/W位置零）給從器件，在從器件產(chǎn)生應(yīng)答信號后 ,主器件發(fā)送 AT24C系列器件 的字節(jié)地址 ,主器件在收到從器件的另一個應(yīng)答信號后 ,再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲單元。時序圖如圖 所示。 AT24C系列器件再次應(yīng)答，并在主器件產(chǎn)生停止信號后開始內(nèi)部數(shù)據(jù)的擦寫，在內(nèi)部擦寫過程中， AT24C系岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 13 列器件 不再應(yīng)答主器件的任何請求。 圖 錯誤 !未找到引用源。 器件 字節(jié)寫時序圖 10）頁寫 用頁寫 AT24C01可一次寫入 8個字節(jié)數(shù)據(jù) AT24C系列器件 可以一 次寫入 16個字節(jié)的數(shù)據(jù)，如圖 。頁寫操作的啟動和字節(jié)寫一樣，不同在于傳送了一字節(jié)數(shù)據(jù)后并不產(chǎn)生停止信號。主器件被允許發(fā)送 P（ AT24C01。 P=7。 AT24C02/04/08/16。 P=15； AT24C64； P=31；等） 個額外的字節(jié)。每發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后 AT24C系列器件 產(chǎn)生一個應(yīng)答位并將字節(jié)地址低位加 1， 高位保持不變。 如果在發(fā)送停止信號之前主器件發(fā)送超過 P+1個字節(jié)，地址計數(shù)器將自動翻轉(zhuǎn)，先前寫入的數(shù)據(jù)被覆蓋。 接收到 P+1字節(jié)數(shù)據(jù)和主器件發(fā)送的停止信號后， AT24CXXX啟動內(nèi) 部寫周期將數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)區(qū)。所有接收的數(shù)據(jù)在一個寫周期內(nèi)寫入 AT24C系列器件。 圖 錯誤 !未找到引用源。 總線頁寫時序圖 11）應(yīng)答查詢 可以利用內(nèi)部寫周期時禁止數(shù)據(jù)輸入這一特性。一旦主器件發(fā)送停止位指示主器件操作結(jié)束時， AT24C系列器件 啟動內(nèi)部寫周期，應(yīng)答查詢立即啟動，包括發(fā)送一個起始信號和進(jìn)行寫操作的從器件地址。如果 AT24C系列器件 正在進(jìn)行內(nèi)部寫操作，不會發(fā)送應(yīng)答信號。如果 AT24C系列器件 已經(jīng)完成了內(nèi)部自寫周期，將發(fā)送一個應(yīng)答信號，主器件可以繼續(xù)進(jìn)行下一次讀寫操作。 12）寫 保護(hù) 寫保護(hù)操作特性可使用戶避免由于不當(dāng)操作而造成對存儲區(qū)域內(nèi)部數(shù)據(jù)的改寫，當(dāng) WP 管腳接高時整個寄存器區(qū)全部被保護(hù)起來而變?yōu)橹豢勺x取。 AT24C系列器件 可以接收從器件地址和字節(jié)地址，但是裝置在接收到第一個數(shù)據(jù)字節(jié)后不發(fā)送應(yīng)答信號從而避免寄存器區(qū)域被編程改寫。 13）讀操作 對 AT24C系列器件 讀操作的初始化方式和寫操作時一樣，僅把 R/W 位置為 1，有三種不同的讀操作方式：立即地址讀、選擇讀和連續(xù)讀。 14）立即地址讀 AT24C系列器件 的地址計數(shù)器內(nèi)容為最后操作字節(jié)的地址加 1， 立即地址讀時序圖如圖 。也就是說如果上次讀 /寫的操作地址為 N，則立即讀的地址從地址 N+1開始。如果 N=E（ 這里對 24C01 ， E=127； 對 24C02， E=255； 對 24C04 E=511； 對 24C08, E=1023；對 24C16，岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 14 E=2047；對 24C64， E=8129等） ，則計數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到 0且繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)。 AT24C系列器件 接收到從器件地址信號后（ R/W位置 1）， 它首先發(fā)送一個應(yīng)答信號，然后發(fā)送一個 8位字節(jié)數(shù)據(jù)。主器件不需發(fā)送一個應(yīng)答信號，但要產(chǎn)生一個停止信號。 圖 !未找到引用源。 立即 地址讀時序圖 15）選擇性讀 選擇性讀操作允許主器件對寄存器的任意字節(jié)進(jìn)行讀操作，主器件首先通過發(fā)送起始信號、從器件地址和它想讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)的地址執(zhí)行一個偽寫操作，選擇讀時序圖如圖 所示。在 AT24C系列器件 應(yīng)答之后，主器件重新發(fā)送起始信號和從器件地址，此時 R/W位置 1， AT24C系列器件 響應(yīng)并發(fā)送應(yīng)答信號，然后輸出所要求的一個 8位字節(jié)數(shù)據(jù)，主器件不發(fā)送應(yīng)答信號但產(chǎn)生一個停止信號。 圖 錯誤 !未找到引用源。 器件選擇讀時序圖 16）連續(xù)讀 連續(xù)讀操作可通過立即讀或選擇性 讀操作啟動。在 AT24C系列器件 發(fā)送完一個 8位字節(jié)數(shù)據(jù)后，主器件產(chǎn)生一個應(yīng)答信號來響應(yīng)，告知 AT24C系列器件 主器件要求更多的數(shù)據(jù)，對應(yīng)每個主機(jī)產(chǎn)生的應(yīng)答信號 AT24C系列器件 將發(fā)送一個 8位數(shù)據(jù)字節(jié)。當(dāng)主器件不發(fā)送應(yīng)答信號而發(fā)送停止位時結(jié)束此操作。 從 AT24C系列器件 輸出的數(shù)據(jù)按順序由 N到 N+1輸出。讀操作時地址計數(shù)器在 AT24C系列器件 整個地址內(nèi)增加，這樣整個寄存器區(qū)域在可在一個讀操作內(nèi)全部讀出。當(dāng)讀取的字節(jié)超過E（ 對于 AT24C01， E=127； 對 AT24C02， E=255； 對 AT24C04， E=511； 對 AT24C08， E=1023；對AT24C16， E=2047；對 24C64， E=8129等） 計數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到零并繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。 圖 錯誤 !未找到引用源。 器件連續(xù)讀時序圖 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 15 電路原理圖 按照其設(shè)計功能要求，數(shù)字音頻信號發(fā)生器可分為電源電路、鍵盤電路、顯示電路、報警電路、時鐘電路、檢測電路、 信號調(diào)理 電路、功率放大電路、儲存電路、通信電路及單片機(jī)相關(guān)電路。 單片機(jī)電路是整個系統(tǒng)的主控電路，信號變換電路、功率放大電路負(fù)責(zé)對單片機(jī)發(fā)生的方波信號整形放大處理，時鐘電路負(fù)責(zé)系 統(tǒng)的計時。單片機(jī)根據(jù)用戶設(shè)計的頻率輸出同頻率的信號，在經(jīng)過信號變換，變成正弦波，再通過功放 放大輸出；同時通過探測電路檢測出輸出頻率的電壓與調(diào)節(jié)的進(jìn)度，在液晶屏上顯示出來。還有一個第二功能，電子鐘。電源電路分為兩個不分：控制部分和功放部分。 電源電路設(shè)計 由于功放部分需要采用正負(fù)對稱電源供電，所以本設(shè)計設(shè)計了兩組電源。一個為177。 12V雙電源，為功放部分供電，一個為標(biāo)準(zhǔn) 5V 電源，為整個系統(tǒng)的控制部分供電。電源電路如圖 所示。 T1T2D2D3D12200uFC8104C11Vin VoutGNDVR178052200uFC10104C9+12V12V1000uFC13104C14220uFC12104C15VCCF1132J2 圖 系統(tǒng)電源電路圖 177。 12V雙電源 由于是對稱輸出 電壓，所以為了簡化電路并降低整流器的數(shù)量與損耗，宜選擇雙全波整流電路。雙全波整流電路是正負(fù)對稱輸出，即雙路輸出，每一路輸出均可以獨立工作，在獨立工作時就可以看出，在個電路是全波整流電路，而橋式整流電路僅僅有一路輸出；雙全波整流電路需要變壓器，變壓器次級繞組必須有中心抽頭，而橋式整流電路不一定需要變壓器。 這里采用變壓輸出為 12V 交流電壓的變壓器。通過 D1 進(jìn)行全波整流輸出直流。交流電通過全波整流電路后輸出的直流電壓脈動較大，含有較大的諧波成分，因此要利用濾波電路進(jìn)行處理。濾波電路采用電容濾波，有電容 C C C C11 組成。最后輸出177。 12V 直流電壓。 5V 電源 5V 電源輸出電壓比較低，考慮到整流器的電壓降必將影響整個電路的效率。如果采用橋式整流電路，則整流回路將會有兩個整流器的壓降，即 2V 左右，損耗約為 10W。為了降低損耗，則采用全波整流電路，如圖 所示。后在通過 C13和 C14 組成的濾波電路濾波。濾波后的直流電壓再通過 LM7805 穩(wěn)壓后，輸出 5V 直流電壓。 鍵盤電路 本設(shè)計為了方便操作，設(shè)計了 16 個按鍵，接法采用 4*4 矩陣連接。本鍵盤分為上下兩個部分。上面 12 個按鍵供信號發(fā)生器設(shè)計與調(diào) 整使用；下 4 個鍵位時鐘調(diào)整設(shè)置使用。如岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 16 所示 . VCC1342SW5SWS1342SW6SWS1342SW7SWS1342SW8SWS1342SW9SWS1342SW10SWS1342SW11SWS1342SW12SWS1342SW13SWS1342SW14SWS1342SW15SWS1342SW16SWS1342SW1SWS1342SW2SWS1342SW3SWS1342SW4SWSP32P33P34P35Ke1Ke2Ke3Ke4Ke5Ke6Ke7Ke8 圖 按鍵電路 顯示電路 顯示模塊是實現(xiàn)該系統(tǒng)控制中的數(shù)據(jù)輸出和狀態(tài)反饋，是系統(tǒng)的重要組成部分。本系統(tǒng)采用 LCD12864液晶顯示模塊， 可顯示 128X64點陣或 8 個 X4 行漢字，點尺寸(WXH)mm，內(nèi)置 ST7920接口型液晶顯示控制器，內(nèi)帶 GB2312 碼簡體中文字庫（ 16X16 點陣），可與 MCU 單片機(jī)直接連接，具有 8位并行及串行的連接方式。本設(shè)計采用的并行連接方式（如圖 所示），這樣傳輸速度快，可以很好的節(jié) 省顯示占用 CPU的時間。 VCCVCCVCCVCCEA/VP31XTAL119XTAL218RESET91716121314151234567839383736353433322122232425262728PSEN29ALE/PROG301110U1AT89S52200R2VSS1VDD2V03RS4R/W5E6DB07128 Character x 64 LineLCD DisplayDB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714PSB15NC16RET17NC18A19K20LCD1LCD1286410K1 2 3 4 5 6 7 8 9R1 圖 LCD12864 液晶顯示電路 顯示電路中的 R1 為單片機(jī)的 P0 口上拉電阻，取值為 10K， R2 為 LCD 背光限流電阻，起保護(hù)做用，取值為 200Ω。 報警電路 報警電路是用于提供按鍵提示和時鐘鬧鈴，主要由蜂鳴器構(gòu)成，如圖 所示。單片機(jī)通過控制三