【導(dǎo)讀】鎖相技術(shù)的發(fā)展概況··············································2. 頻率綜合技術(shù)及其發(fā)展···········································2. 鎖相環(huán)路的工作特點(diǎn)··············································4. 設(shè)計(jì)任務(wù)與實(shí)現(xiàn)方案··············································4. 第2章鎖相頻率合成器的設(shè)計(jì)································6. 鎖相頻率合成器···················································6. 鎖相環(huán)路的基本組成······································6. 使用前置分頻器的鎖相頻率合成器的組成·············7. 變模分頻鎖相頻率合成器································7. 基于MC145146的鎖相頻率合成器的設(shè)計(jì)····················9. 頻率合成芯片MC145146及其外接部分的設(shè)計(jì)······10. 環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)····································&#1

　　

【正文】 存儲(chǔ)器的 8 位 COMS 微控制器，使用高密度，非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造，并且與 80C51 引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。芯片上的 FPEROM 允許在線編程或采用通用的非易失存儲(chǔ)編程器對(duì)存儲(chǔ)器重復(fù)編程。AT89C51（以下簡(jiǎn)稱 89C51）將 具有多種功能的 8 位 CPU 與 FPEROM 結(jié)合在一個(gè)芯片上，為很多嵌入式控制應(yīng)用提供了非常靈活而又便宜的方案，其性能價(jià)格比遠(yuǎn)高于 8751。由于片內(nèi)帶 EPROM 的 87C51 價(jià)格偏高，而片內(nèi)帶 FPEROM的 89C51 價(jià)格低且與 INTEL80C51 兼容，這就顯示出了 89C51 的優(yōu)越性。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一 21 種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 本 實(shí)驗(yàn)中 控制顯示部分使用了已做好的一塊單片機(jī)通用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板，板上有 6 位數(shù)碼管 LED0～ LED5 和 6 位按鍵開關(guān) PB0～ PB5?？梢杂糜?中心 頻率的顯示以及頻率的編輯。各位的功能分配如表 51 所示。 表 41 數(shù)碼管和按鍵功能分配表 數(shù)碼管 顯示內(nèi)容 按鍵 功能 LED0 F PB0 編輯 /取消 LED1 百兆位 PB1 百兆位編輯 LED2 十兆位 PB2 十兆位編輯 LED3 兆位 PB3 兆位編輯 LED4 兆位 PB4 兆位編輯 LED5 —— PB5 確定 單片機(jī)引腳圖？ 鍵盤和顯示接口？ 22 單片機(jī)控制部分主要程序模塊的處理流程圖 1． 主函數(shù)流程 main( ) 系統(tǒng)復(fù)位 初始化定時(shí)器 1ms 中斷一次 初始化 MC145146 是 K1 按下 等待一個(gè)按鍵 調(diào)用頻率編輯函數(shù) 定時(shí)器中斷 重置計(jì)數(shù)值 系統(tǒng)時(shí)間加 1 毫秒 調(diào)用一次顯示驅(qū)動(dòng)函數(shù) 調(diào)用一次鍵盤驅(qū)動(dòng)函數(shù) 中斷返回 23 4． 初始化 MC145146 流程圖 保存原來(lái)的頻率值 等待一個(gè)按鍵 轉(zhuǎn) /取消編輯 百兆位加一 十兆位加一 兆位加一 兆位加一 調(diào)頻率設(shè)置函數(shù) 成功？ 返回 恢復(fù)顯示原來(lái)的頻率值 返回 Y N 數(shù)碼管顯示初始頻率 100MHz 設(shè)置 MC145146 參考頻率為 20kHz 設(shè)置 MC145146 的分頻比 N,A 返回 K1 K3 K2 K5 K4 K6 判斷哪個(gè)按鍵按 下 24 N,A 的流程圖 MC145146 的連接圖 本章小結(jié) 本章主要闡述了系統(tǒng)的控制及顯示部分的設(shè)計(jì)，給出了設(shè)計(jì)流程及各部分的功能實(shí)現(xiàn)流程圖，并畫出了控制電路與主系統(tǒng)的連接圖。 根據(jù)數(shù)碼管顯示的數(shù)值計(jì)算頻率值 超出范圍 返回 0 計(jì)算 N,A 將 N,A寫入 MC145146 返回 1 Y N AT89C51 MC145146 D0 D1 D2 D3 A0 A1 A2 ST 25 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)頻率合成過(guò)程中 ,采用了鎖相式頻率合成器 ,它是目前應(yīng)用最廣泛的一種頻率合成 技術(shù) .只要讓環(huán)路有適當(dāng)寬度的低頻通帶，壓控振蕩器輸出信號(hào)的頻率與相位就能跟蹤輸入調(diào)頻或調(diào)相信號(hào)的頻率與相位的變化。它具有的窄帶濾波特性能很好的選擇所需頻率 ,同時(shí)能夠把 LC 壓控振蕩器較高的短期頻率穩(wěn)定度和晶體振蕩器較高的長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度結(jié)合起來(lái) ,使輸出的調(diào)制信號(hào)頻率穩(wěn)定性在一個(gè)理想的范圍內(nèi) .同時(shí)鎖相環(huán)路用在調(diào)頻電路中 ,其中的壓控振蕩器輸出頻率可以跟蹤輸入信號(hào)的瞬時(shí)變化 ,具有良好的調(diào)制跟蹤性能，環(huán)路可以在保持窄帶特性的情況下跟作輸入載波頻率的漂移。最后 ,采用鎖相環(huán)制作的調(diào)頻電路體積小非常方便集成。軟件方面用一塊單 片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率的編輯和中心頻率的顯示，比起原來(lái)的撥碼開關(guān)設(shè)計(jì)更加方便直觀，置數(shù)更加快速，準(zhǔn)確。但是由于本人水平有限，又是第一次比較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)整個(gè)電路，難免會(huì)出錯(cuò)。在實(shí)驗(yàn)中我也遇到了不少的問(wèn)題，有一些問(wèn)題通過(guò)我的努力解決了，而另外一些問(wèn)題始終沒有處理好，比如輸出波形的純度方面等等。這應(yīng)該是沒有用印刷電路板來(lái)制作的原因，這不能不說(shuō)是一個(gè)遺憾。希望以后有機(jī)會(huì)我還能完善本設(shè)計(jì)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)大大的提高了我的 動(dòng)腦 能力，也加深了我對(duì)高頻通信方面的知識(shí)的鞏固和提高。我強(qiáng)烈的感覺到自己所需要學(xué)的知識(shí)太多太多，這就要求我在以后的學(xué)習(xí)生活中繼續(xù)努力。 26 參考文獻(xiàn) [1]陽(yáng)昌漢 ． 高頻電子線路 [M]． 哈爾濱 ： 哈爾濱工程大學(xué)出版社 ， 2021： 175231． [2]謝紅 ． 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]． 哈爾濱 ： 哈爾濱工程大學(xué)出版社 ， 2021：132156． [3]楊翠娥 ． 高頻電子線路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) [M]． 哈爾濱 ： 哈爾濱工程大學(xué)出版社 ， 2021： 7986． [4]張厥勝，鄭繼禹，萬(wàn)心平 ． 鎖相原理 [M]． 西安 ： 西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021： 1231． [5]Roland ． 鎖相環(huán)設(shè)計(jì) 、 仿真與應(yīng)用 [M]．北京： 清華大學(xué)出版社 ， 2021：36341． [6]張冠百 ． 鎖相與頻率合成技術(shù) [M]． 北京 ： 電子工業(yè)出版社 ， 1995： 3475． [7]潘永雄 ， 沙河 ， 劉向陽(yáng) ． 電子線路 CAD 實(shí)用教程 [M]． 西安 ： 西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021： 1179． [8]李萬(wàn)臣，謝紅 ． 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) [M]． 哈爾濱 ： 哈爾濱工程大學(xué)出版社， 2021： 6798． [9]田孝文 ． 鎖相環(huán)原理 、 應(yīng)用 、 與計(jì)算機(jī)輔助分析 [M]． 成都 ： 成都電訊工程學(xué)院出版社 ， 1986： 34128． [10]張有正，陳尚勤，周正中 ． 頻率合成 技術(shù) [M]．北京： 人民郵電出版社，1984： 5698． [11]劉順英等 ． 鎖相環(huán)原理、設(shè)計(jì)及其應(yīng)用 [M]．北京： 人民郵電出版社， 1983：128156． [12]連漢雄 ． 微波鎖相振蕩源 [M]．北京： 人民郵電出版社， 1982： 4589． [13]沈德金 ． 單片機(jī)接口技術(shù)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) [M]． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社， 1993： 3198． 27 [14]Motorola, Inc． MC145146 Datasheet[M]． ： Motorola, Inc， 1999： 17． [15]Motorola, Inc． MC1648 Datasheet[M]． ： Motorola, Inc， 1999： 16． [16]Motorola, Inc． MC12017 Datasheet[M]． ： Motorola, Inc， 1999： 13． [17]張樹京 ． 通信系統(tǒng)原理 [M]． 北京 ： 中國(guó)鐵道出版社 ， 1999： 121156． [18]何立民等 ． 單片機(jī)初級(jí)教程 [M]． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021：1221． 28 致 謝 本論文能夠順利完成首先要感謝我的導(dǎo)師 陳曉 維老師 ，正是 陳曉維老師的悉心指導(dǎo)讓我對(duì)高頻通信方面的理論和實(shí)踐知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解。每當(dāng)我在設(shè)計(jì)中遇到困難和疑問(wèn)時(shí)， 陳曉維老師 都耐心地對(duì)我啟發(fā)和指導(dǎo)，幫助我找出問(wèn)題的答案和進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的方向和思路。 陳曉維老師 對(duì)待問(wèn)題嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度正是我最缺乏的，通過(guò)和 陳曉維老師 的討論使我受益匪淺。再次對(duì) 陳曉維老師 表示衷心的感謝 ! 同時(shí) ,我還要感謝幫助過(guò)我的所有老師和同學(xué)，本設(shè)計(jì)的順利完成與你們的關(guān)心和幫助是分不開的 . 在此向你們致以深切的謝意！ 感謝所有審閱該論文的老師們 !感謝你們的辛苦工作！ 最后 ,感謝我的家人和朋友給我 的支持和關(guān)心 ! 尤其是我的父母，在多年的求學(xué)生涯中默默的支持著我，給我以鼓勵(lì)和支持。謝謝你們！ 29 附錄 A 全電路原理總圖 *AT89C51 鍵盤和顯示部分在圖中有嗎？