【正文】 對(duì)應(yīng)的次高位，第 9 個(gè) I／ OCLOCK 的下降沿將按次序驅(qū)動(dòng) DATA OUT 輸出上一次轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)字量的最低位，第 10 個(gè) I／ OCLOCK 的下降沿， DATA OUT 輸出一個(gè)低電平，以便串行接口傳輸超過 10 個(gè)時(shí)鐘； I／ O CLOCK 從主機(jī)串行接口接收長(zhǎng)度在 10～ 16 個(gè)時(shí)鐘的輸入序列。 CS 的下降沿，上一次轉(zhuǎn)換的 MSB 出現(xiàn)在 DATA OUT 端。 10 位數(shù)字量通過DATA OUT 發(fā)送到主機(jī)串行接口。為了開始傳輸，最少需要 10 個(gè)時(shí)鐘脈沖，如果I／ OCLOCK 傳送大于 10 個(gè)時(shí)鐘，那么在第 10 個(gè)時(shí)鐘的下降沿，內(nèi)部邏輯把 DATA 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 3 章 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì) 24 OUT 拉至低電平以確保其余位清零。在正常轉(zhuǎn)換周期內(nèi)，即規(guī)定的時(shí)間內(nèi) CS 端由高電平至低電平的跳變可以終止該周期，器件返回初始狀態(tài) (輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容保持為上一次轉(zhuǎn)換結(jié)果 )。由于可能破壞輸出數(shù)據(jù)，所以在接近轉(zhuǎn)換完成時(shí)要小心防止 CS 拉至低電平。 檢波電路的設(shè)計(jì) 先使用二極管與電容組成的峰值檢波電路對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn) 行峰值檢波，得到輸出正弦波的峰值，在輸入到 TLC1549 的輸入端進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，輸出的數(shù)字量經(jīng)單片機(jī) I/O 口保存在單片機(jī)內(nèi)。接線如圖 。 圖 檢波電路 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 25 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 單片機(jī)控制模塊 因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)增益的動(dòng)態(tài)變化，所以采用了 89c51 單片機(jī)進(jìn)行程序控制。 89C51 單片機(jī)的介紹 在本設(shè)計(jì)中采用的是 ATMAL 公司生產(chǎn)的 STC89C51 單片機(jī)，它是低功耗的、具有 8KB 在線可編程 FLASH 存儲(chǔ)器的單片機(jī)。它與通用 80C51 系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。片內(nèi)的 FLASH 可允許在線重新編程，也可使用通用非易失性存儲(chǔ)器編程器編程。它將通用 CPU 和在線可編程 FLASH 集成在一個(gè)芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能價(jià)格比的微控制器。簡(jiǎn)單概括來(lái)說(shuō)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)層次：第一層是指單片機(jī)：通常指應(yīng)用系統(tǒng)主處理機(jī)，即所選擇的單片機(jī)器件。第二層是指單片機(jī)系統(tǒng)：指按照單片機(jī)的技術(shù)要求和嵌入對(duì)象的資源要求而構(gòu)成的基本系統(tǒng)，時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和擴(kuò)展存儲(chǔ)器于單片機(jī)構(gòu)成了單片機(jī)系統(tǒng)。第三層是指單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)：指能滿足嵌入 對(duì)象的要求的全部電路系統(tǒng) [23]。 單片機(jī)的基本原理 在通用微機(jī)中央處理器基礎(chǔ)上，將輸入 /輸出（ I/O）接口電路、時(shí)鐘電路以及一定容量的存儲(chǔ)器等部件集成在同一芯片上，在加上必要的外圍器件，如晶體振蕩器，就構(gòu)成了一個(gè)較為完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，由于這類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本部件均集成在同一芯片內(nèi)，因此被稱為單片機(jī)控制器（ SingleChip_Micro Control，簡(jiǎn)稱單片機(jī)）或微控制單元（ Microcontroller Unit，簡(jiǎn)稱 MCU）。 STC89C51 系列單片機(jī)引腳功能分類單片機(jī)引腳結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 26 圖 單片機(jī)引腳圖 單片機(jī)的接線 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 所示。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 晶振采用常規(guī)的 ，復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位。 P2 口接數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前增益如圖 ， P0 口控制 ADG508 選擇通道以調(diào)整增益， P1 口接開關(guān)以及檢波電路如圖 。 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 27 圖 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 圖 按鍵電路 5dB 步進(jìn)功能與連續(xù)可調(diào)功能由單片機(jī)上的 3 個(gè)開關(guān)，控制如圖 所示，分別是： 向上：按下步進(jìn) 5dB， 40dB 狀態(tài)下按下無(wú)效。 向下：按下步退 5dB， 0dB 狀態(tài)下按下無(wú)效。 歸零：按下回到 0dB 放大模式。 程序的設(shè)計(jì) 程序的流程如圖 所示。 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 28 圖 程序的總體流程圖 先初始化程序，將 P2 口定義為 7 段數(shù)碼管的字形輸出， 為數(shù)碼管個(gè)位選擇位， 為十位選擇位，低電平有效。定義 2 個(gè)顯示緩存，分別儲(chǔ)存十位與個(gè)位現(xiàn)實(shí)的值。先將兩個(gè)數(shù)碼管都熄滅。然后進(jìn)行鍵盤掃描，采用循環(huán)掃描，在循環(huán)的間隔進(jìn)行放大器控制和動(dòng)態(tài)顯示增益。 初始化 選取 LED 的字形 按鍵檢測(cè) 執(zhí)行相應(yīng)的操作 判斷按鍵是否按下？ 選擇放大器的增益 調(diào)用顯示子程序 Y N 開始 結(jié)束 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 29 按鍵掃描程序的編寫 步進(jìn)按鍵掃描程序的流程如圖 所示。 圖 步進(jìn)按鍵掃描流程 定義一個(gè)變量 temp， temp 初始值為 0,值為 08 時(shí)分別代表增益從 0dB40 dB,增益間隔 5dB，值為 9 時(shí)表示手動(dòng)可調(diào)。先判斷按鍵是否按下，沒有 按下則向下繼定義一個(gè)變量 temp 判斷 UP 按鍵是否按下？ Temp=temp+1 Temp=0 Y N temp 是否在09 之間 若 temp=10？ N Y N Y 返回 開始 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 30 續(xù)運(yùn)行，若按下，先判斷 temp 是否在 09 之間，即是否超過量程，若超過量程則循環(huán)到 0，若沒有，則 temp 加 1，即增益向上步進(jìn) 5dB。步退按鍵和清零按鍵原理同上，步退按鍵判斷后 temp 減 1，若 temp=1，即超出量程，則 temp=9。清零鍵一旦按下 temp 就清零。 按鍵控制程序如下： if(KEY_UP==0){ //檢查步進(jìn)鍵是否按下 delay1ms(5)。 if(KEY_UP==0){ //延時(shí) 5MS 后再次檢查，消除抖動(dòng)干擾 while (KEY_UP==0){ //等待按鍵釋放 。 } if(temp=0amp。temp=9){ //TEMP 在 09 之間循環(huán)加一 temp=temp+1。 } if(temp==10){ temp=0。 } } } if(KEY_DOWN==0){ //步退，同上 delay1ms(5)。 if(KEY_DOWN==0){ while (KEY_DOWN==0){ 。 } if(temp=0amp。temp=9){ temp=temp1。 } if(temp==1){ temp=9。 } } 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 31 } if(KEY_CLR==0){ // 清零 delay1ms(5)。 if(KEY_CLR==0){ while (KEY_CLR==0){ 。 } temp=0。 } } 顯示程序的編寫 采用 2 個(gè)共陽(yáng)的七段 數(shù)碼管，以動(dòng)態(tài)顯示的形式進(jìn)行增益的顯示。 流程如圖。 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 32 圖 動(dòng)態(tài)顯示的流程圖 顯示程序在按鍵掃描的間隙運(yùn)行，利用人眼的視覺暫留，交替顯示第一位與第二位數(shù)碼管相應(yīng)的字形，并隨著按鍵掃描一起循環(huán)，便能一直顯示按鍵后當(dāng)前的增益值。顯示程序如下。 unsigned char code seg_code[10] =//數(shù)碼管的段碼 { 0x03, 0x9F, 0x25, 0x0D, 0x99, 0x49, 0x82, 0xF8, 0x80, 0xFE // 對(duì)應(yīng) 0～ 9 的 8 段數(shù)碼管的段碼，由于本設(shè)計(jì)僅需 05，和小數(shù)點(diǎn)，所以 68 為亂碼， 9 為小數(shù)點(diǎn)表示手動(dòng)可調(diào)。 }。 將第一個(gè)數(shù)碼管的字形輸出到 P2 口 點(diǎn)亮第一個(gè)數(shù)碼管 熄滅第二個(gè)數(shù)碼管 將第二個(gè)數(shù)碼管的字形輸出到 P2 口 點(diǎn)亮第二個(gè)數(shù)碼管 熄滅第一個(gè)數(shù)碼管 開始 返回 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 33 unsigned char led_buffer[2]。//定義顯示緩存 void led2bit_disp(void) //2 位 8 段數(shù)碼管顯示。 { LED_DATA = seg_code[ led_buffer[0] ]。 //準(zhǔn)備好第 1 位數(shù)碼管的數(shù)據(jù) LED_COM1 = LED_ON。 // 點(diǎn)亮第 1 位數(shù)碼 管 delay1ms(2)。 // 延時(shí) 2 毫秒 LED_COM1 = LED_OFF。 // 熄滅第 1 位數(shù)碼管 LED_DATA = seg_code[ led_buffer[1] ]。 LED_COM2 = LED_ON。 // 點(diǎn)亮第 2 位數(shù)碼管 delay1ms(2)。 // 延時(shí) 2 毫秒 LED_COM2 = LED_OFF。 // 熄滅第 2 位數(shù)碼管 } void led_word(void) //根據(jù)不同的 temp 值，選擇字形 { switch(temp){ case 0: led_buffer[0]= 0。break。 //temp=0,0dB 輸出，個(gè)位顯示 0 case 1: led_buffer[0]= 5。break。 //temp=1,5dB 輸出，個(gè)位顯示 5 case 2: led_buffer[0]= 0。break。 //temp=2,10dB 輸出 case 3: led_buffer[0]= 5。break。 //temp=3,15dB 輸出 case 4: led_buffer[0]= 0。break。 //temp=4,20dB 輸出 case 5: led_buffer[0]= 5。break。 //temp=5,25dB 輸出 case 6: led_buffer[0]= 0。break。 //temp=6,30dB 輸出 case 7: led_buffer[0]= 5。break。 //temp=7,35dB 輸出 case 8: led_buffer[0]= 0。break。 //temp=8,40dB 輸出 case 9: led_buffer[0]= 9。break。 //temp=9,手動(dòng)連續(xù) } switch(temp){ case 0: led_buffer[1]= 0。break。 //temp=0,0dB 輸出，十位顯示 0 浙江大學(xué)城市學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 章 單片機(jī)控制與程序 34 case 1: led_buffer[1]= 0。break。 //temp=1,5dB 輸出 case 2: led_buffer[1]= 1。break。 //temp=2,10dB 輸出，十位顯示 1 case 3: led_buffer[1]= 1。break。 //temp=3,15dB 輸出 case 4: led_buffer[1]= 2。break。 //temp=4,20dB 輸出 case 5: led_buffer[1]= 2。break。 //temp=5,25dB 輸出 case 6: led_buffer[1]= 3。break。 //temp=6,30dB 輸出 case 7: led_buffer[1]= 3。break。 //temp=7,35dB 輸出 case 8: led_buffer[1]= 4。break。 //temp=8,40dB 輸出 case 9: led_buffer[1]= 9。break。 //temp=9,手動(dòng)連續(xù) } } 放大器控制程序的編寫 放大器控制程序是根據(jù) temp 為不同值時(shí)，使用 switch 語(yǔ)句，讓 P0 口輸出相應(yīng)的值來(lái)控制 ADG508 來(lái)調(diào)整 OPA642 的增益。程序如下： void amp_control(void) { switch(temp){ case 0: AMP_DATA= 0x54。break。 //temp=0,0dB 輸出 case 1: AMP_DATA= 0x94。break。 //temp=1,5dB 輸出 case 2: AMP_DATA= 0x64。break。 //temp=2,10dB 輸出 case