【正文】 波形在正弦波、方波、三角波之間進(jìn)行變換，則說明發(fā)生器運(yùn)行正?！，F(xiàn)在就要 通過 程序燒入 軟件將程序燒進(jìn) 硬件的 單片機(jī) 里面。所以要 先采用獨(dú)立調(diào)試，再聯(lián)機(jī)調(diào)試；先分塊后組合調(diào)試；先單步后連續(xù)調(diào)試。檢查時(shí)要特別細(xì)心，要留意是否單詞寫錯(cuò)了，或者遺漏了符號(hào)等。測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生正弦波、三角波、方波三種不同的波形。 連接好電源線，分別接 +5v 和接地，觀察指示燈，燈亮則電路連接正常；燈不亮，則電路連接有問題。 茂名學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）：智能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 26 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 制作完成后，應(yīng)對(duì)整機(jī)進(jìn)行調(diào) 試。 give_led_data()。 主函數(shù)中還采用了 while 語句構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu) ，先判斷表達(dá)式 ，后執(zhí)行語句。j120。 } 延時(shí)子程序： void delay(int t) { int i,j。 ET0=1。 TH1=0xdc。 ET1=0。我們可以用一個(gè) break 語句來使流程跳出 switch 結(jié)構(gòu)，即終止switch 語句執(zhí)行。 開始 初始化 設(shè)定子程序及延時(shí)參數(shù) 輸出波形相關(guān)信息 調(diào)產(chǎn)生波形子程序 茂名學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）：智能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 24 子程序流程圖 子函數(shù)包括產(chǎn)生波形子函數(shù)、調(diào)節(jié)頻率子函數(shù)、延時(shí)函數(shù)等。 軟件流程 主程序流程圖 在程序進(jìn)行編譯時(shí)，先對(duì)所有的預(yù)處理命令進(jìn)行處理，將頭文件的具體內(nèi)容代替include 命令行，然后再對(duì)該程序單元進(jìn)行整體編譯。本章還簡單的介紹了用PROTEL 軟件設(shè)計(jì)電路 ， 調(diào)試，生成 PCB 板。 用三氯化鐵調(diào)配溶液腐蝕電路板 ，注意不能有斷線和短接 。仔細(xì)檢查反饋條件，使之滿足正反饋條件，從而滿足相位起振條件。根據(jù)內(nèi)部的共連端子不同，七段數(shù)碼管有共陽和共陰相連，由陰極控制某段的亮滅，共陰則正好相反。 。 ?？晒ぷ髟趩坞娫聪拢妷悍秶? +16V. LM324 的特點(diǎn)： 。一般 Vref(+)接 +5V 電源， Vref()接地。 OE：輸入允許信號(hào)，高電平有效。 A A A0 ：地址輸入端。圖 39 是 DAC0832 的邏輯框圖和引腳排列。 D/A 轉(zhuǎn)換器 DAC0832 DAC0832 是采用 CMOS 工藝制成的單片直流輸出型 8位數(shù) /模轉(zhuǎn)換器。其值與 Iout1 之和為一常數(shù)。 WR2：為 DAC寄存器寫選通輸入線。 ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效。 D/A 轉(zhuǎn)換結(jié)果采用電流形式輸出。 10PF AT89S52D復(fù)位 使 CPU開始工作的方法就是給 CPU一個(gè)復(fù)位信號(hào)， CPU收到復(fù)位信號(hào)后將內(nèi)部特殊功能寄存器設(shè)置為規(guī)定值，并將程序計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)為 000H。從外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件的話， XTAL2 可以不接，而從 XTAL1 接入，如圖 36示。字節(jié)寫周 期時(shí)自身定制的，典型值僅僅 50us。如果器件復(fù) 位，而沒有復(fù)位，將鎖存一個(gè)隨機(jī)值，直到復(fù)位為止?？臻e模式和掉電模式下的外部引腳狀態(tài) ，如表（ 8） 表 7 空閑模式和掉電模 式下的外部引腳狀態(tài) 模式 程序存儲(chǔ)器 ALE PSEN PORT0 PORT1 PORT2 PORT3 空閑 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 空閑 外部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電 內(nèi)部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 茂名學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）：智能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 14 掉電 外部 0 0 浮空 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 程序存儲(chǔ)器的加密位 AT89S52有三個(gè)加密位不可編程（ U）和可編程獲得下表所示的功能。片上 RAM和特殊功能寄存器保持原值，直到掉電模式終止?？臻e模式可以被任一個(gè)中斷或硬件復(fù)位終止。然而，定時(shí)器 2 的標(biāo)志位 TF2 在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的 S2P2被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清 0。對(duì)于AT89S52， 。 茂名學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）：智能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 12 圖 33 定時(shí)器 2時(shí)鐘輸出模式 中斷 AT89S52 有 6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（ INT0 和 INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器 0、 2）和一個(gè)串行中斷。時(shí)鐘輸出頻率取決于晶振頻率和定時(shí)器 2捕捉寄存器（ RCAP2H， RCAP2L）的重載值 。 它可以通過編程作為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部時(shí)鐘輸入或占空比為 50%的時(shí)鐘輸出。寄存器 RCAP2可以讀，但不能寫，因?yàn)閷懣赡芎椭剌d交迭，造成寫和重載錯(cuò)誤。因此，定時(shí)器 2作為波特率發(fā)生器， T2EX也還可以作為一個(gè)額外的外部中斷。定時(shí)器 2 用于定時(shí)器操作與波特率發(fā)生器有所不同，它在每一機(jī)器周期（ 1/12晶振周期）都會(huì)增加；然而，作為波特率發(fā)生器，它在每一機(jī)器狀態(tài)（ 1/2晶振周期）都會(huì)增加。如圖 35示，設(shè)置 RCLK 和（或） TCLK 可以使定時(shí)器 2 工作于波特率產(chǎn)生模式。因?yàn)樽R(shí)別 1－ 0的跳變需要 2個(gè)機(jī)器周期（ 24個(gè)晶振周期），所以，最大的計(jì)數(shù)頻率不高于晶振頻率的 1/24。 如表（ 5） 表 5 定時(shí)器 2工作模式 RCLK+TCLK CP/RL2 TR2 MODE 0 0 1 16位自動(dòng)重載 0 1 1 16位捕捉 1 1 波特率發(fā)生器 0 （不用） 在計(jì)數(shù)工作方式下，寄存器在相關(guān)外部輸入角 T2 發(fā)生 1 至 0 的下降沿時(shí)增加 1。工作模式由 T2CON中的相關(guān)位選擇。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（ SFR）。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 AT89S52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) MCS51器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。當(dāng) EXEN=1時(shí)， CP/RL2=1。 TR2 開始 /停止控制定時(shí)器 2。若 RCLK=1,串行口將使用定時(shí)器 2溢出脈沖作為串行口工作模式 1和 3的串口發(fā)送時(shí)鐘； TCLK=0,將使用定時(shí)器 1計(jì)數(shù)溢出作為串口發(fā)送時(shí)鐘。在向上 /向下技術(shù)模式（ DCEN=1） 下 EXF2不能引起中斷。如表（ 3）、表（ 4）： 表 3 T2CON：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2控制寄存器 T2CON地址為 0C8H位可尋址 復(fù)位值： 0000 0000B TF2 EXF2 RLCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 7 6 5 4 3 2 1 0 表 4 六個(gè)中斷源的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)設(shè)置 符號(hào) 功能 TF2 定時(shí)器 2溢出標(biāo)志位 ，軟件必須清“ 0”， RCLK=1或 TCLK=1時(shí)， TF2不用置位。用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“ 1”。 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器 (SFR)的地址空間映象如表 1所示。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接 VCC。 PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “ 1” ，ALE操作將無效。 ALE/PROG： 地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。對(duì) P3 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 表 1 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié) 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX(定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制 ) MOSI(在系統(tǒng)編程用 ) MISO(在系統(tǒng)編程用 ) SCK(在系統(tǒng)編程用 ) P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL 邏輯 電平。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。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(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52的主要性能有 與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器、 1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器、 32個(gè)可編程 I/O口線、三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、八個(gè)中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。除了具有標(biāo)準(zhǔn) AT89S52的數(shù)字外設(shè)部件之外，片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其他數(shù)字外設(shè)及功能部件。因此我在設(shè)計(jì)中采用方案二。本章還 對(duì)函數(shù)發(fā)生器的系統(tǒng)進(jìn)行了分析和確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案， 提出了 設(shè)計(jì)本系統(tǒng)所需解決的主要問題 ， 還對(duì)系統(tǒng)的原理作了簡單的概述。 系統(tǒng) 的工作原理 智能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 波形的產(chǎn)生是通過單片機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的程序 ,再向 D/ A 轉(zhuǎn)換器的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)送數(shù)據(jù) ,從而在 D/ A 轉(zhuǎn)換電路的輸出端得到的相應(yīng)的電壓波形 . 由 AT89S52 單片微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換 DAC0832 、 LM324 及其附屬電路構(gòu)成 ,在此基礎(chǔ)上還可加上數(shù)碼管顯示 (顯示波形頻率等相關(guān)信息 ) 、波形指示及用戶自定義波形等電路和功能 。 系統(tǒng)總體方案確立 周 期信號(hào)完全利用硬件電路產(chǎn)生的方法。 為實(shí)現(xiàn)上述功能，設(shè)計(jì)本系統(tǒng)所需解決的主要問題有 : （ 1） ISP 接口與顯示電路 的設(shè)計(jì) :儀器要實(shí)現(xiàn)按鍵 式輸入，不僅需要一個(gè)操作簡單方便、視覺效果良好的硬件平臺(tái)，還需要功能強(qiáng)大、高效的配套軟件管理系統(tǒng)。因此研制開發(fā)操作簡單、低成本、高性能的新一代信號(hào)發(fā)生器十分必要。 （ 2） 強(qiáng)的輸出能力。 如需進(jìn)一步提高輸出信號(hào)頻率 ,解決信號(hào)發(fā)生器頻率受 CPU 工作頻率限制的問題 ,可在電路中采用 DSP 芯片作主處理器來提高數(shù)據(jù)的處理速度和輸出信號(hào)的頻率 , 其輸出頻率可達(dá)到 16MHz 或更高 。 第一章 緒論 3 電路硬件結(jié)構(gòu) 由 AT89S52 單片微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換 DAC0832 、 LM324 及其附屬電路構(gòu)成 ,在此基礎(chǔ)上還 加上數(shù)碼管顯示 (顯示波形頻率等相關(guān)信息 ) 、波形指示及用戶自定義波形等電路和功能 。 這種信號(hào)源的頻率改變十分方便 ,而且線路簡單 ,調(diào)試和修理簡捷 ,性價(jià)比高 。通用信號(hào)發(fā)生器則應(yīng)用廣泛，是針對(duì)各種測(cè)量中普遍感興趣的問題而研制生產(chǎn)的電子儀器。 智能 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 的介紹 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是一種常用的信號(hào)源 , 它 提供符合一定電技術(shù)要求的電信號(hào)，并提供已知波形、已知頻率、已知幅度大小的輸出信號(hào)。作為現(xiàn)階段智能化電子儀器主體的智能儀器在工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)非常成熟與普及，但國內(nèi)此方面技術(shù)發(fā)展與改造起步和發(fā)展比較緩慢。按用戶的需要，選擇運(yùn)行不同的程序，將會(huì)得到不同的波形信號(hào)。單片機(jī)并沒有超脫馮 MCS51 就是將具有存儲(chǔ)程序、處理數(shù)據(jù)以及與外設(shè)交換信息的功能電路集成在一塊芯片中，并符合一定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的單片機(jī)。但用于低頻信號(hào)輸出時(shí)，它所需要的 RC 值很大，參數(shù)準(zhǔn)確度難以保證。 隨著電子測(cè)量及其他部門對(duì)各類信號(hào)發(fā)生器的廣泛需求及電子技術(shù)的迅速發(fā)展，促使信號(hào)發(fā)生器種類日益增多，性能日益提高，尤其隨著 70 年代微處理器的出現(xiàn)，更促使信號(hào)發(fā)生器向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。而在我們?nèi)粘Ｉ钪?，以及一些科學(xué)研究中，鋸齒波和正弦波、矩形波信號(hào)是常用的基本測(cè)試信號(hào)。 singlechip microputer 。 系統(tǒng)軟件由主程序和產(chǎn)生波形的子程序組成 ,軟件設(shè)計(jì)完成后則只需改變產(chǎn)生各種波形的子程序即可得到各種波形 。目前使用的信號(hào)發(fā)生器大部分是利用分立元件組成的 ， 體積大， 可靠性差，準(zhǔn)確度低。 本 設(shè)計(jì)使用的是 AT89S52單 片機(jī)構(gòu)成的發(fā)生器，可產(chǎn)生三角波、方波、正弦波等多種波形，波形的頻率可用程序控制改變。 周期的改變可由用戶按動(dòng)按鈕來改變延時(shí)子程序的延時(shí)量來實(shí)現(xiàn) 。 Analogtodigital conversion。函數(shù)發(fā)生器作為一種通用的電子儀器，在生產(chǎn)、科研、測(cè)控 、通訊等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在，許多信號(hào)發(fā)生器除帶有微處理器，因而具備了自校、自檢、自 動(dòng)故障診斷和自動(dòng)波形形成和修正等功能外還帶有 IEEE488或 RS232 總線，可以和控制計(jì)算機(jī)及其他測(cè)量儀器一起方便的構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。而且其體積大，損耗也大。 單片機(jī)在生產(chǎn)過程控制、自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集與處理、科技計(jì)算、商業(yè)管理和辦公室自動(dòng)化等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。 諾依曼原理下的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)框 架和工作原則，而是著眼于應(yīng)用到更廣闊的范圍：工業(yè)控制、數(shù)字顯示、智能儀表、電子設(shè)備、汽車電控、農(nóng)機(jī)、家電乃至兒童玩具的控制。再在 DAC0832 輸出端加上 一些電壓變換電路以及放大整形電路，就完成了一個(gè)頻率可調(diào)的多功能信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。 信號(hào)發(fā)生器作為電子測(cè)量系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍的電子測(cè)量儀器之一，是工業(yè)控制、教學(xué)科研常用的基礎(chǔ)儀器，