【正文】 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。把單片機(jī)的 － 端口通過 8 聯(lián)撥動撥碼開關(guān)連接到“ 4*4 行列式鍵盤”，其中 作為 列線， 作為行線，系統(tǒng)首先通過CPU 對全部鍵盤進(jìn)行掃描，即把第一根行線置為“ 0”狀態(tài)，其余行線置于“ 1”狀態(tài)，讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，若其狀態(tài)全為“ 1” 表明該行無鍵按下，再將第二根行線置為“ 0”狀態(tài)，同樣讀入輸入緩沖器的狀態(tài)，如其狀態(tài)也全為“ 1”，則置第一根行線置為“ 0”狀態(tài)，以此類推。如果 AD9834 是單個(gè)設(shè)備需要AGND 和 DGND 連接，板上的地面應(yīng)該在 AD9834 的 AGND 和 DGND 腳連接如果 AD9834在一個(gè)系統(tǒng)中復(fù)雜的設(shè)備要 AGND和 DGND連接，連接應(yīng)該在一個(gè)點(diǎn)上，盡可能在 AD9834蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 16 頁 附近建立一個(gè)中性點(diǎn)。最小的刻板技術(shù)一般對接地面很好，因?yàn)樗o接地面很好的防護(hù)。向 LCD 的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用 2 個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符，另一個(gè)顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字 符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示 .首先取一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到 LCD 的顯示緩沖區(qū)，程序延時(shí) ,判斷是否夠顯示的個(gè)數(shù)，不夠則地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。 第 單片機(jī)主控電路及液晶顯示電路 用 STC89C52 的 P2 口作為數(shù)據(jù)線，用 、 、 分別作為 LCD 的 E、 R/W、RS。 IOUTB 應(yīng)該在 AGND 之間接 200 的外部電阻，也可直接接AGND，建議在 AGND 間接 一 個(gè) 20pF 電容防止時(shí)鐘饋通 。這是一個(gè)高阻抗電流源。當(dāng)置位 OPBITEN 和 SIGN/PIB 寄存器以置 1，比較器輸入接 VIN AGND（ 18 腳）： 模擬的接地。比較器能夠由正弦波 DA 轉(zhuǎn)換的輸出產(chǎn)生方波。此引腳可以 輸出比較器的輸出，也可輸出來自NCO 的 MSB，在寄存器置位 POPBITEN 可以使能此腳， DIGN/PIB 為決定是比較器輸出還是來自 NCO 的 MSB 輸出。當(dāng) FSYNC 拉低，內(nèi)部邏輯電路就會告知芯片一位新的字節(jié)進(jìn)入了 。 FSYNC（ 15 腳）：激活地位控制輸入端。 SCLK（ 14 腳）：串行時(shí)鐘輸入。 SDATA（ 13 腳）：數(shù)據(jù)串口輸入端。 SLEEP（ 12 腳）：激活高位數(shù)字輸入端，當(dāng)此 引 腳置高， DA 轉(zhuǎn)換關(guān)閉。此 引腳復(fù)位 相應(yīng)的內(nèi)部寄存器置 0，這相當(dāng)于部分模擬輸出。 PSELECT（ 10 腳）：相位選擇輸入端， PSELECT 控制相位寄存器 ,PHASE0/PHASE1,增加到相位累加器的輸出，要用相位寄存器時(shí)可由 FSELECT 腳或 PSEL 位來選擇，當(dāng)由FSEL 位控制時(shí)， FSELECT 腳應(yīng)接在 CMOS 的高或低 。要用的頻率寄存器可以由 FSELECT 或 FSEL 位來選擇。 FSELECT（ 9 腳）： 頻率選擇輸入端。 DDS 輸出地頻率表述為主時(shí)鐘頻率的二進(jìn)制小數(shù)形式。 DGND（ 7 腳）： 數(shù)字的接 地 。此電源 產(chǎn)生于 DVDD，用的是板上調(diào)節(jié)器。 DVDD（ 5 腳）：數(shù)字部分正極電源。用來耦合偏置電壓 AVDD（ 4 腳）：模擬部分正極電源。電流和 RSET 的關(guān)系： IOUTFULLSCALE=18*FSADJUST/RSET FSADJUST=(額定 ),REST= ?Ω (典型值 ) REFOUT（ 2 腳）： 輸出參考電壓。在此腳與 AGND 有個(gè)電阻 RSET。串口的操作時(shí)鐘頻率最高達(dá)到 40MHz，并且有 DSP 和微控制器標(biāo)準(zhǔn)兼容。頻率和相位調(diào)制由存儲寄存器決定，可以通過軟件或 是通過 FSELECT 和 PSELECT 兩個(gè)管 腳操作串行口或修改存儲器。 提供了相位 調(diào)制和脈沖調(diào)制的功能。它內(nèi)部載有比較器能產(chǎn)生方波用來產(chǎn)生脈沖信號。將相位寄存器的輸出與相位控制字相加得到的數(shù)據(jù)作為一個(gè)地址對正弦查詢表進(jìn)行尋址，查詢表把輸入的地址相位信息映射成正弦波幅度信號，通過 D/A 變換器把數(shù)字量變成模擬量，再經(jīng)過低通濾波器平滑并濾除不需要的取樣分量，以便輸出頻譜純凈的正弦波信號。這樣，相位累加器在時(shí)鐘作用下，不斷對頻率控制字進(jìn)行線性相位累加。它的核心是相位累加器，由 N位加法器與 N 位相位寄存器構(gòu)成，類似一個(gè)簡單的計(jì)數(shù)器。輸出信號波形時(shí)，電路在一個(gè)高穩(wěn)定時(shí)鐘控制下從數(shù)據(jù)表中依次讀出信號波形的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生過數(shù)字化的信號，這個(gè)信號再通過 DAC轉(zhuǎn)換成所需的模擬信號波形。從 20 世紀(jì) 80 年代末，通過深入的研究認(rèn)識了 DDS 雜散的原因及其分布規(guī)律后，對 DDS 相位累加器進(jìn)行了改進(jìn)， ROM 數(shù) 據(jù)進(jìn)行了壓縮，使用了抖動注入技術(shù)以及對DDS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。但是限于當(dāng)時(shí)微電子技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的限制， DDS 并沒有被足夠的重視，隨著現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展，使數(shù)字頻率合成技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍，它在頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、相位連續(xù)性、相對帶寬、高分辨率、正交輸出以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面，已經(jīng)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平。 DB0（ 7 腳）： 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位） DB1（ 8 腳）： 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1 位 DB2（ 9 腳）： 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2 位 DB3（ 10 腳）： 低 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3 位 DB4（ 11 腳）：高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位 DB5（ 12 腳）：高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5 位 DB6（ 13 腳）：高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6 位 DB7（ 14 腳）：高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù) 總線 7 位（最高位） 寄存器選擇控制如表 21： 表 21 寄存器選擇控制 RS R/W 操作說明 0 0 寫入指令寄存器（清除屏等） 0 1 讀 busy flag（ DB7）以及讀取位 地 址計(jì)數(shù)器（ DB0~DB6） 值 1 0 寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等） 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 12 頁 第 DDS 模塊 . DDS 技術(shù)簡介 直接數(shù)字合成技術(shù)是美國學(xué)者于 1971 年提出的，即以全數(shù)字技術(shù)，從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一中新的頻率合成原理，稱之為直接數(shù)字頻率合成器 (Direct Digital Synthesis)。 R/W（ 5 腳）： R/W 為讀寫信號線，高電平 (1)時(shí)進(jìn) 行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。 VEE（ 3 腳）：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高（對比度過高時(shí)會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 IR 用于寄存指令碼，只能寫入不能讀出， DR 用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動寫入 DDRAM 和 CGRAM,或者暫存從 DDRAM 和 CGRAM讀出的數(shù)據(jù)， BF 為 1 時(shí)，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)， DDTAM用來存儲顯示的字符，能存儲 80 個(gè)字符碼， CGROM 由 8 位字符碼 生成 5*7 點(diǎn)陣字符 160中和 5*10 點(diǎn)陣字符 32 種 . LCD1602 液晶模塊的引腳圖如圖 24 所示 ： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 11 頁 圖 24 LCD1602引腳圖 LCD1602 引腳介紹： VSS（ 1 腳）：一般接地。本系統(tǒng)顯示部分用的是 LCD液晶模塊，采用一個(gè) 16 1 的字符型液晶顯示模塊。由于通過控制是否透光來控制亮和暗，當(dāng)色彩不變時(shí)，液晶也保持不變，這樣就無須考慮刷新率的問題。 第 液晶模塊 液晶顯示器 (LCD)英文全稱為 Liquid Crystal Display，它一種是采用了液晶控制透光度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器。 . STC89C52 單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常會有定時(shí)控制需求，如定時(shí)輸出、定時(shí)檢測、定時(shí)掃描等；也經(jīng)常要對外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。 P3 口與其它 I/O 端口有很大的區(qū)別，它的 每個(gè)引腳都有第二功能，如下： ： (RXD)串行數(shù)據(jù)接收 ： (RXD)串行數(shù)據(jù)發(fā)送 ： (INT0)外部中斷 0 輸入 ： (INT1)外部中斷 1 輸入 ： (T0)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 的外部計(jì)數(shù)輸入 ： (T1)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 的外部計(jì)數(shù)輸入 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 10 頁 ： (WR)外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ： (RD)外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 . STC89C52 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) STC89C52 系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有 5 個(gè)中斷源， 2 個(gè)優(yōu)先級，可以實(shí)現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。 P3 口 (～ ， 10~17 腳 )： P3 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。 P口每位能驅(qū)動 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。在 P1 口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向 P1 口鎖存地址 (90H)寫入全 1,此時(shí) P1 口引腳由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平。 P1 口 (～ ， 1~8 腳 )： P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。在 CPU 訪問片外存儲器時(shí)， P0 口分時(shí)提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。當(dāng) P0 口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向口鎖存器 (地址 80H)寫入全 1,此時(shí) P0 口的全部引腳浮空，可作為高阻抗輸入。 輸入 /輸出端口 P0/P1/P2/P3： P0 口 (～ ， 39~32 腳 )： P0 口是一個(gè)漏極開路的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。對于無片內(nèi) ROM 的 8031 或 8032,需外擴(kuò) EPROM，此時(shí)必須將 EA 引腳接地。當(dāng) EA 引腳接高電平時(shí)， CPU 只訪問片內(nèi) EPROM/ROM 并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器 中的指令，但當(dāng) PC(程序計(jì)數(shù)器 )的值超過 0FFFH(對 8751/8051 為 4K)時(shí)，將自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲器內(nèi)的程序。 此引腳的第二功能 PROG 在對片內(nèi)帶有 4KB EPROM 的 8751 編程寫入 (固化程序 )時(shí)，作為編程脈沖輸入端。如有脈沖信號輸出，則 8051/8031 基本上是好的。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 9 頁 平時(shí)不訪問片外存儲器時(shí)， ALE 端也以振蕩頻率的 1/6 固定輸出正脈沖，因而 ALE 信號可以 用作對外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號。當(dāng) 8051 上電正常工作后， ALE 引腳不斷向外輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率 f 的 1/6。如有則說明基本上工作正常。 PSEN 端同樣可驅(qū)動 8 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。此引腳 接 EPROM 的 OE 端。 PSEN(29 腳 )：程序存儲允許輸出信號端。當(dāng)主電源 VCC 發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將＋ 5V 電源自動兩個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期 )的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。 控制信號引腳 RST,PSEN,ALE 和 EA： RST/VPD(9 腳 )： RST 是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。若需采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，該引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地?，F(xiàn)在新推出的單片機(jī)都不只 5 個(gè)中斷源，例如SST89E58RD 就有 9 個(gè)中斷源。 SST89V58RD 最高允許振蕩頻率達(dá) 40MHz，因而大大的提高了指令的執(zhí)行速度。 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。 四個(gè) 8 位并行 I／ O 接口 P0~P3，每個(gè) 接 口既可以用作輸入，也可以用作輸出。 兩個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。目前單片機(jī)的發(fā)展趨勢是將 RAM 和 ROM 都集成在單片機(jī)里面，這樣既方便了用戶進(jìn) 行設(shè)計(jì)又提高了系統(tǒng)的抗干擾性。但也有一些單片機(jī)內(nèi)部不帶 ROM/EPROM，如 8031， 8032， 80C31 等。 . STC89C52 單片機(jī)主要特性 一個(gè) 8 位的微處理器 (CPU)。另外 STC89052 可 以 降 到 0Hz 靜態(tài)邏輯操作， 它 支持 2 種軟件 也 可 以 選擇節(jié)電模式。 STC89C52 的存儲器系統(tǒng)由 4K 的程序存儲器 (掩膜 ROM)，和 128B 的數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)組成。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52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。下面對各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案逐一進(jìn)行論證分析。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 第 6 頁 第 2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)以 STC89C52 單片機(jī)為控制核心，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，主要完成對鍵盤的響應(yīng)、液晶的顯示、 AD9834 頻率和波形的設(shè)定等功能的控制，起到總控和協(xié)調(diào)各模塊之間工作的作用。不久以后， LeCroy 公司生產(chǎn)的型號為 9100 的任意波形發(fā)生器 ， Analogic 公司推出了型號為 Data2020 的多波形合成器 等。 90 年代末，出現(xiàn)幾種真正高價(jià)格、高性能的波形 發(fā)生器、但是 HP 公司推出了型號為 HP770S 的信號模擬裝置系統(tǒng)，它 是 由 HP1776A 波形發(fā)生軟件 和 HP8770