【正文】 Low Power Idle and Power Down Modes DescriptionThe AT89C2051 is a lowvoltage, highperformance CMOS 8bit microputer with 2 Kbytes of Flash programmable and erasable read only memory (PEROM). The device is manufactured using Atmel’s high density nonvolatile memory technology and is patible with the industry standard MCS51 instruction set and pinout. By bining a versatile 8bit CPU with Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C2051 is a powerful microputer which provides a highly flexible and cost effective solution to many embedded control applications.The AT89C2051 provides the following standard features: 2 Kbytes of Flash, 128 bytes of RAM, 15 I/O lines, two 16bit timer/counters, a five vector twolevel interrupt architecture, a full duplex serial port, a precision analog parator, onchip oscillator and clock circuitry. In addition, the AT89C2051 is designed with static logic for operation down to zero frequency and supports two software selectable power saving modes. The Idle Mode stops the CPU while allowing the RAM, timer/counters, serial port and interrupt system to continue functioning. The Power Down Mode saves the RAM contents but freezes the oscillator disabling all other chip functions until the next hardware reset. Pin Configuration Pin DescriptionVCC Supply voltage.GND Ground.Port 1Port 1 is an 8bit bidirectional I/O port. Port pins to provide internal pullups. and require external pullups. and also serve as the positive input (AIN0) and the negative input (AIN1), respectively, of the onchip precision analog parator. The Port 1 output buffers can sink 20 mA and can drive LED displays directly. When 1s are written to Port 1 pins, they can be used as inputs. When pins to are used as inputs and are externally pulled low, they will source current (IIL) because of the internal pullups.Port 1 also receives code data during Flash programming and program verification.Port 3Port 3 pins to , are seven bidirectional I/O pins with internal pullups. is hardwired as an input to the output of the onchip parator and is not accessible as a general purpose I/O pin. The Port 3 output buffers can sink 20 mA. When 1s are written to Port 3 pins they are pulled high by the internal pullups and can be used as inputs. As inputs, Port 3 pins that are externally being pulled low will source current (IIL) because of the pullups. Port Pin Alternate FunctionsRXD (serial input port)TXD (serial output port)INT0 (external interrupt 0)INT1 (external interrupt 1)T0 (timer 0 external input)T1 (timer 1 external input)Port 3 also serves the functions of various special features of the AT89C2051 as listed below: Oscillator CharacteristicsXTAL1 and XTAL2 are the input and output, respectively, of an inverting amplifier which can be configured for use as an onchip oscillator, as shown in Figure 1. Either a quartz crystal or ceramic resonator may be used. To drive the device from an external clock source, XTAL2 should be left unconnected while XTAL1 is driven as shown in Figure 2. There ar。 Direct LED Drive Outputs Six Interrupt Sources 15 Programmable I/O Lines TwoLevel Program Memory Lock V to 6 V Operating Range Compatible with MCS51 Products按照公式 23 和41 可得K1=72B020C49B hex，K2=147AE147AE1 hex，ΔF=346DC5D63 hex，N=30D3F hex，其編程步驟如下：（1） 初始化，設(shè)置AD9854工作模式和使能模塊； （2）將初始頻率控制字 K1，K2 寫入 FF2 中； （3）將頻率步進(jìn)量寫入48 位 DFW 中；（4）將時(shí)間步進(jìn)量寫入20 位 RRC 中； （5）更新脈沖刷新數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中，單片機(jī)使用 晶振，機(jī)器周期約為 1us；AD9854 使用 20MHz有源晶振，為了減小消耗功率，旁路倍頻器和逆 SINC 函數(shù)濾波器。下圖為 AD9854 在并行輸入方式下的寫操作時(shí)序圖： 圖 AD9854 并行輸入方式下的寫操作時(shí)序圖[31] 由 圖可知，在進(jìn)行寫操作時(shí)，可將地址和數(shù)據(jù)同時(shí)寫入，在 WR 引腳接收到一個(gè)高電平后，數(shù)據(jù)和地址被寫入AD9854[26]。AD9854 內(nèi)部的 40 個(gè) 8 位寄存器：頻率控制字寄存器 FF2，相位控制字寄存器 PP2，輸出幅度鍵控寄存器 AA2，頻率增量寄存器，更新時(shí)鐘寄存器，斜率時(shí)鐘寄存器，控制寄存器，其余的是輸出幅度鍵控斜率寄存器和控制 DAC 寄存器。 （3）I/O Update 信號(hào)的設(shè)置，一定要注意每個(gè)Update 脈沖信號(hào)之間間隔的時(shí)間長(zhǎng)度，如果時(shí)間間隔太短，容易造成只有部分程序被寫入，而導(dǎo)致程序運(yùn)行的混亂。為了降低功耗，最好將反 SINC 濾波器旁路去掉，尤其是AD9854工作在高頻時(shí)。 （2）注意 AD9854 的工作溫度。 此外，AD9854 工作時(shí)還需要注意的幾個(gè)問(wèn)題：[25] （1）要避開雜散較大的輸出點(diǎn)。 （5）BPSK 模式：又稱二進(jìn)制、雙相或雙極性的相移鍵控，是一種在兩個(gè)預(yù)先編程的 14 位相位偏置寄存器之間快速選擇的方法，它將影響 AD9854 的 I/Q 輸出。CLR ACC1 置高清除ACC1，使頻率從起點(diǎn) F1 重新開始，CLR ACC2 置高同時(shí)清除 ACC1 和 ACC2，相位累加器輸出 0Hz 信號(hào)。在整個(gè)頻率范圍內(nèi)，AD9854 既可實(shí)現(xiàn)精確的、內(nèi)部產(chǎn)生的線性調(diào)頻，又可實(shí)現(xiàn)外部可編程的脈沖或連續(xù)調(diào)頻。 （4）CHIRP 模式：這種方法也稱為線性調(diào)頻。 此外還有幾個(gè)其他特殊功能：Triangle、CLR ACC1 和 CLR ACC2。圖 RAMPED FSK 模式時(shí)序圖（從 F1 開始）模式中用到的 RRC 寄存器是一個(gè)運(yùn)行在系統(tǒng)時(shí)間下的減法計(jì)數(shù)器，由 29 腳電平轉(zhuǎn)換觸發(fā)，減到 0 后輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，信號(hào)周期為 （N+1）System Clock Period…………………………………………………(41) N 是用戶設(shè)置的斜坡時(shí)間值。如果在頻率過(guò)渡中改變 DFW 或 RRC，就可以得到分段非線性頻率曲線（與 CHRIP 模式功能相似，只是 CHIRP 模式下沒有 F2 的限制，而 RAMPED FSK 模式下，頻率在 F1和 F2 之間變化）。 （3）RAMPED FSK 模式：在這種模式下，與 UNRAMPED FSK 模式最大的不同點(diǎn)是頻率從 F1 到 F2 的變化不是瞬間的，而是經(jīng)過(guò)一個(gè)線性或者非線性頻率過(guò)渡，用戶可以設(shè)置變化斜率和過(guò)渡時(shí)間，到達(dá)目標(biāo)頻率 F1 和 F2 后，自動(dòng)停止保持頻率不變，持續(xù)時(shí)間由 29 腳電平維持時(shí)間決定。FSK 輸入端（第 29 引腳）為邏輯”0”時(shí)，選擇 F1，為邏輯“1”時(shí)，選擇 F2。用戶可控制 48 位分辨率的輸出頻率，12 位分辨率的輸出振幅和 14 位分辨率的輸出相位，所有這些參數(shù)均可通過(guò) 100MHz 波特率的并口，或 10MHz 波特率的串口編程改變或調(diào)制，實(shí)現(xiàn) FM、AM、PM、FSK、PSK 等操作。AD9854 的工作模式通過(guò)控制寄存器（并行地址1 F）中的三位進(jìn)行選擇： 表 4. 1 AD9854 的工作模式控制位 下面就本次設(shè)計(jì)中主要用到的工作模式—RAMPED FSK 加以詳細(xì)介紹，其他模式只做簡(jiǎn)單介紹，另外，對(duì)使用 AD9854 的其他注意事項(xiàng)加以說(shuō)明。 AD9854 的工作模式 AD9854[19]內(nèi)部共含有 40 個(gè)寄存器，對(duì) AD9854 的控制就是通過(guò)改變這些寄存器中的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖 系統(tǒng)軟件主流程圖 波形產(chǎn)生軟件設(shè)計(jì) 波形產(chǎn)生軟件設(shè)計(jì)主要是指對(duì) AD9854 的控制。 單片機(jī)的控制程序包括 AD9854 芯片的初始化程序、波形產(chǎn)生程序、反饋信號(hào)接收程序、信號(hào)處理程序及輸出信號(hào)更新程序等。4 軟件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)軟件基本結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)完硬件電路之后，要編寫系統(tǒng)控制軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能。在電源設(shè)計(jì)中選用電感值為 220uH，該電感與 CC2 構(gòu)成的 Π 型濾波電路同時(shí)具有電容濾波電路和電感濾波電路的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到很好的濾去輸出電壓中紋波的效果。由此得濾波電容：C==電容承受的最高電壓：VCM=V2=233V根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)，我們選用了標(biāo)稱值為 47uF/400V 的電解電容器。（2）選擇整流橋流經(jīng)二極管的平均電流：ID==100mA 二極管承受的最大反向電壓：V RM= V2 = 212V 根據(jù)這兩個(gè)數(shù)值我們選用標(biāo)稱值為 1KV/ 的整流電橋。（1）變壓器副邊電壓有效值 V2 根據(jù) LCΠ型濾波電路的電壓特性 VL= V2，V2=159V 實(shí)際應(yīng)用中為了保護(hù) PA85不受損壞，選用 AC 220V~AC 150V變壓器。 圖 整流濾波電路原理圖由圖 可知，該整流濾波電路由經(jīng)過(guò)單相橋式整流電路和 LC Π 型濾波電路構(gòu)成，根據(jù)PA85 的電源電壓和電流的要求：VL=177。 綜合以上分析，設(shè)計(jì)的一路功率放大電路原理圖如圖 所示。這樣，不管是對(duì)于壓電元件受到機(jī)械壓力而產(chǎn)生的偶然瞬時(shí)電壓，還是對(duì)于某些潛在的持續(xù)高能量回饋應(yīng)用場(chǎng)合，放大器都可以受到很好的保護(hù)。管子的恢復(fù)時(shí)間依照預(yù)期的回饋能量頻率一般應(yīng)選擇 500ns 或者更小。25V，但由于電源振蕩或者輸出端瞬時(shí)反饋到輸入端還是可能產(chǎn)生過(guò)電壓，為了保護(hù)輸入極，需要加保護(hù)措施，在此我們使用了四個(gè)二極管（IN4148）把輸入鉗位在 （5）輸出保護(hù)