【正文】 7 液晶段輸出 18 液晶段輸出 19 復(fù)用為 SD 卡的接口。 16 COM1/VFRAME 液晶位輸出公共端 1 17 COM2/VLINE 液晶位輸出公共端 2 18 COM3/VCLK 液晶位輸出公共端 3 19 SEG0/VD0/VR0 液晶段輸出 0 復(fù)用點(diǎn)陣屏的數(shù)據(jù)信號(hào)線。 CPU 上自帶段式液晶控制器的接口，不用時(shí)要選懸空?？芍苯优c觸摸屏（ 4 線）相連。使用時(shí)要注意：此信號(hào)線直接由觸摸屏輸出，判斷是否需要增加相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。接口板可使用。 2 VREFin CPU 板參考電壓輸入 3 AOUT0 CPU 模擬信號(hào)輸出 0 在 CPU 板上只有一路時(shí)，優(yōu)先使用AOUT0,AOUT1 要懸空。 65 AINB1 66 AINB2 67 AIN7B3 68 AGND 模擬地，用以屏蔽輸入 模擬信號(hào) 69 12V 模擬電路的負(fù)電源。在用戶板上，做輸出時(shí)要通過 4 選 1 開關(guān)（跳線）選擇，作輸入時(shí)可直接連接。 50 EGIO1 51 EGIO2 52 EGIO3 53 EGIO4 54 EGIO5 55 EGIO6 56 EGIO7 57 EGIO8 58 EGIO9 59 AGND 模擬地，用以屏蔽輸入模擬信號(hào) 在 PCB布線時(shí)，所有的模擬輸入集中獨(dú)立布線，由AGND 覆銅。 46 PWMB1 47 PWMB2 48 PWMB3 49 EGIO0 接口板 IO，由接口板擴(kuò)展產(chǎn)生， CPU 板上不能占用，必須懸空。在接口板上的設(shè)計(jì)同 A 組。 34 BGIO1 35 BGIO2 36 BGIO3 37 BGIO4 38 BGIO5 39 BGI O6 40 BGIO7 12 編號(hào) 定義 備注 41 PWMA0 CPU 的 PWM 功能輸出，在 CPU 板上，優(yōu)先布置低編號(hào)的信號(hào)線，沒有用到的信號(hào)線要用現(xiàn)有的信號(hào)線由低到高依次填充，在接口板上，用戶端的每一路都要通過 4 選 1 開關(guān)（跳線）選擇。在 CPU 板上當(dāng)不足時(shí)要用 A 組相應(yīng)信號(hào)線填充，順序同 A 組。在設(shè)計(jì)接口板時(shí)，當(dāng) IO 少于 4 個(gè)時(shí)，每個(gè) IO 都要通過 4 選 1 開關(guān)（跳線）來選擇；但多于 4 個(gè)時(shí)要用 244 或 273 通過總線擴(kuò)展 IO,以免與其它接口板沖突。要優(yōu)先使用。不用時(shí)要 懸空。 CPU板上要優(yōu)先使用。 10 IIC_SDA IIC 數(shù)據(jù) 11 UARTRxD 簡(jiǎn)易串口 ,CPU 功能引腳。復(fù)用 MCBSP信號(hào)線。在接口板上，當(dāng)CPU 板上只有一路時(shí)也要懸空。 58 SPI_CLK0/BCLKX0 SPI 時(shí)鐘 59 SPI_MISO0/BDR0 主入從出 60 SPI_MOSI0/BDX0 主出從入 11 表 3 PORT B 接口定義 編號(hào) 定義 備注 1 +12V 模擬電源，所有的模擬電源都由此產(chǎn)生。接口板只能做從。 51 EXINT1 52 EXINT2 53 EXINT3 54 EXINT4 55 T0out/C0in/CAP0 定時(shí)器輸出 /計(jì)數(shù)器輸入 /捕捉脈沖輸入， 5V TTL 電平，在CPU 板上只有 一路時(shí)，第二路要用第一路填充，用戶板上要通過開關(guān)相連。 42 CS5 43 CS6 44 CS7 45 /W/R/IO16 CPU 板輸出，接口板輸入，寫信號(hào)低有效 46 /R/D/IO17 CPU 板輸出，接口板輸入，讀信號(hào)低有效 47 /W/A/I/T CPU 板輸入，接口板輸出，等待請(qǐng)求低有效 48 RSROUT CPU 板輸出，接口板輸入，復(fù)位高有效 5V TTL 電平 49 /R/S/T/O/U/T CPU 板輸出 ，接口板輸入，復(fù)位低有效 50 EXINT0 外部中斷請(qǐng)求信號(hào)， 5V TTL 電平， CPU 板輸入，接口板輸出，低電平有效，在 CPU 板上，沒有用到的中斷線要優(yōu)先使用低編號(hào)的中斷線填充，如果 CPU 是 3V 器件，必須通過244/245 隔離。而在設(shè)計(jì)接口板時(shí)，要通過 8 選1 開關(guān)（跳線）來選擇。 6 D1/IO1 7 D2/IO2 8 D3/IO3 9 D4/IO4 10 D5/IO5 11 D6/IO6 12 D7/IO7 13 D8 14 D9 15 D10 16 D11 17 D12 18 D13 19 D14 20 D15 21 A0/IO8 總線中的地址線， CPU 板輸出，在 CPU板上要通過 16244 驅(qū)動(dòng)后再與接口引腳相連，接口板上不用時(shí)要懸空。沒有用到的數(shù)據(jù)線可懸空。 4 DGND 5 D0/IO0 總線中的雙向數(shù)據(jù)線，在 CPU 板上要通過 16245驅(qū)動(dòng)后再與 CPU芯片的數(shù)據(jù)線相連， 16245 要通過 RD 及由 CS0CS7譯碼生成總地址控制信號(hào)所控制。 （ 2）達(dá)盛平臺(tái)介紹 本系統(tǒng)是在達(dá)盛的平臺(tái) E—PLAY—51CPU 上設(shè)計(jì)的，單片機(jī) AT89S52 與 DAC0832 的是通過POTR A， POTR B， POTRC 連接起來，三 個(gè)接 口的定義如下所示： 9 表 2 PORT A 接口定義 編號(hào) 定義 備注 1 +5V 數(shù)字電源，無論 CPU 板，還是接口板，所有的數(shù)字電源都來自這里或由此變換而來。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中89S52 8 斷系統(tǒng)仍在工作。 此外， AT89S52 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電 模式。 ⑤ 芯片擦除 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。二是用戶方式，即脫離仿真器的實(shí)際工作方式，用戶的時(shí)鐘振蕩電路和復(fù)位電路都必須正常工作。一是仿真器方式，主要用于調(diào)試程序。 圖 4 為最簡(jiǎn)單的上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位方法。 ⅲ 自動(dòng)復(fù)位。接通電源時(shí) ⅱ 手動(dòng)復(fù)位。 89S52 為高電平復(fù)位，一般有 3 種復(fù)位方法。10） pF ④ AT89S52 的復(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)置為 “0000H”。 C C2：使用石英晶體時(shí)， C1=C2=30（ 177。一般常用第二種方法，其電路見圖 3(b)。 ③ AT89S52 的晶振及其連接方法 CPU 工作時(shí)都必須有一個(gè)時(shí)鐘脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功 能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電 平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間 ，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的 輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。 VCC：供電電壓。 P2 口用來控制 DAC0832 的輸入寄存器選擇信號(hào) CS、輸入寄存器寫選通信號(hào) WR1 及DAC 寄存器寫選通信號(hào) WR2 和數(shù)據(jù)傳送信號(hào) XFER。 資源分配 ： 軟、硬件設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì) 中不可缺少的，為了滿足功能和指標(biāo)的要求，資源分配如下 1．晶振采用 6MHZ； 2．內(nèi)存分配 4 P1 口的 分別與四個(gè)按鍵連接，分別控制鋸齒波、三角波、正弦波和方波， 與四個(gè)發(fā)光二極管相連 ,按鍵一對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管一，依次類推，發(fā)光二極管四對(duì)應(yīng)按鍵四，實(shí)現(xiàn)輸出一個(gè)波形對(duì)應(yīng)亮一個(gè)燈。 A T 8 9 S 5 2A / D 轉(zhuǎn) 換基 準(zhǔn) 電 壓電 源波 形 指 示鍵 盤電 流 / 電 壓 轉(zhuǎn) 換輸 出 圖 1 低頻信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)框圖 低頻信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)主要由 CPU、 D/A 轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)電壓電路、電流 /電壓轉(zhuǎn)換電路、按鍵和波形指示電路、電源等電路組成。 方案選擇： 方案二中 C8051F005 芯片系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易控制，芯片成本高，對(duì)于本系統(tǒng)而 言利用率低， AT89S52 芯片簡(jiǎn)單易控制，成本低，性能穩(wěn)定故采用方案一。 方案二： C8051F005 單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片，具有與 AT80S52 兼容的微控制器的內(nèi)核，與 MCS51 指令集完全兼容。 芯片選擇模塊 方案一： AT89S52 單片機(jī)是一種高性能 8 位單片微型計(jì)算機(jī)。 輸出波形穩(wěn)定，精度高，濾波好，抗干擾效果好，連接簡(jiǎn) 3 單，性價(jià)比高。 （ 2）方案 選擇 方案一： AT89S52 芯片 中每一路模擬輸出與 DAC0832 芯片相連，構(gòu)成多個(gè) DAC0832同步輸出電路， 輸出波形穩(wěn)定，精度高，但是第二級(jí) DAC0832 輸出，發(fā)生錯(cuò)誤 并且電路連接復(fù)雜。而本項(xiàng)目選擇了單片雙極性。 信號(hào)發(fā)生器與其它相比 還 具有如下優(yōu)點(diǎn)： ①較分立元件信號(hào)發(fā)生器而言，具有頻率高，工作穩(wěn)定，容易調(diào)試等特性； ②較專用 DDS 芯片的信號(hào)發(fā)生器而言，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等特性。只要對(duì)電路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級(jí)。 利用單片機(jī)采用程序設(shè)計(jì)方法來產(chǎn)生低頻信號(hào)，其下限頻率很低。 （ 4） 低電壓、低功耗 單片機(jī)大量用于攜帶式產(chǎn)品和家用消費(fèi)類產(chǎn)品，低電壓和低功耗尤為重要。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有極豐富的轉(zhuǎn)移指令， I/O 口的邏輯操作指令以及位操作指令。同時(shí)，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合于在惡劣環(huán)境下工作。 （ 2）集成度高、體積小、可靠性高 單片機(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，因而集成度高，均為大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路。單片機(jī)的特點(diǎn)歸納起來有以下幾個(gè)方面。由于單片機(jī)的這種特殊的結(jié)構(gòu)形式，在某些應(yīng)用領(lǐng)域中，它承擔(dān)了大中型計(jì)算機(jī)和通用微型計(jì)算機(jī)無法完成的一些工作。因此，單片機(jī)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。現(xiàn)代電子領(lǐng)域中，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷的走向深入，這必將導(dǎo)致傳統(tǒng)控制與檢測(cè)技術(shù)的日益革新。一旦工作需求功能有增加，則電路復(fù)雜程度會(huì)大大增加。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，如工業(yè)過程控制，生物醫(yī)學(xué)，地震模擬機(jī)械振動(dòng)等領(lǐng)域常常要用到低頻信號(hào)源。 信號(hào)發(fā)生器作為一種常見的應(yīng)用電子儀器設(shè)備，傳統(tǒng)的可以完全由硬件電路搭接而成，如采用 555 振蕩電路發(fā)生正弦波、三角波和方波的電路便是可取的路徑之一，不用依靠單片機(jī)。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)；低頻信號(hào)；發(fā)生器；運(yùn)放器；穩(wěn)壓器 基于單片機(jī)控制的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（帶 PCB 圖） 目 錄 一、緒論 ..........................................................................................................1 信號(hào)發(fā)生器現(xiàn)狀 .........................................................................................1 單片機(jī)在低頻信號(hào)發(fā)生器中的應(yīng)用 ..........................................................1 二、 系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................