【正文】 技術(shù)．2004(14) [14]. 徐煜明,韓雁．單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]．電子工業(yè)出版社．2005年 22[15]. 魏立峰, 王寶興．單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M]．北京大學(xué)出版社．2006年08月[16]. 馬俊,陳學(xué)煌等. 一種基于單片機(jī)數(shù)字式調(diào)幅波信號(hào)發(fā)生器[J]. 青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) , 2005,(01) . [17]. Sullivan G J. Ratedistortion optimization for video pression. [J] IEEE Signal Processing. Mag., 1998, 15(6): 7490.[18]. Bentley, John P. Principle of Measurement Systems, [P] Longman, London and New York, 2004.致謝經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)近尾聲。參考文獻(xiàn)[1]. [M].電子工業(yè)出版社．2009[2]. 吳運(yùn)昌．模擬電子線路基礎(chǔ)[M]．廣州：華南理工大學(xué)出版社．2004[3]. 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：高等教育出版社．1997[4]. 張曉麗等．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2002[5]. 張濤等．現(xiàn)代DDS研究進(jìn)展與概述[J] 武漢：武漢科技大學(xué)．2008[6]. 馬忠梅等． ARM amp?？傊?，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),我深刻體會(huì)到要做好一個(gè)完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對(duì)待要解決的問(wèn)題，要耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來(lái)充實(shí)自己。本設(shè)計(jì)是自己對(duì)“單片機(jī)技術(shù)”課程的理解和實(shí)際技術(shù)的總結(jié)。我的動(dòng)手能力得到了很大的提高，創(chuàng)新意識(shí)得到了鍛煉。通過(guò)開(kāi)發(fā)板的設(shè)計(jì)和硬件搭建的過(guò)程，使我對(duì)51系單片機(jī)的接口有了更深層次的理解，熟悉了一些單片機(jī)常用的外圍電路引腳和連接方法，如LCD液晶，鍵盤等。首先硬件方面，基本了解了電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程和所要做的工作。不足之處有：。頻率為10Hz時(shí)的方波波形如圖51所示：圖51 頻率為10Hz時(shí)的方波波形頻率為10Hz時(shí)的三角波波形如圖52所示：圖52 頻率為10Hz時(shí)的三角波波形頻率為10Hz時(shí)的正弦波波形如圖53所示：圖53 頻率為10Hz時(shí)的正弦波波形頻率為1KHz時(shí)的方波波形如圖54所示：圖54 頻率為1KHz時(shí)的方波波形頻率為1KHz時(shí)的三角波波形如圖55所示：圖55 頻率為1KHz時(shí)的三角波波形頻率為500KHz時(shí)的正弦波波形如圖56所示：圖56 頻率為1KHz時(shí)的正弦波波形頻率為1MHz時(shí)的方波波形如圖57所示：圖57 頻率為1MHz時(shí)的方波波形頻率為1MHz時(shí)的三角波波形如圖58所示：圖58 頻率為1MHz時(shí)的三角波波形頻率為1MHz時(shí)的正弦波波形如圖59所示：圖59 頻率為1MHz時(shí)的正弦波波形結(jié)論通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了不少課本上沒(méi)有的知識(shí)，也鍛煉了自己的動(dòng)手能力，將以前學(xué)過(guò)的零散的知識(shí)串到一起。 調(diào)試結(jié)果在測(cè)試中遇到LCD液晶為不顯示時(shí),首先使用試測(cè)儀對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試,觀察是否存在漏焊,虛焊,或者元件損壞. 經(jīng)過(guò)一系列的問(wèn)題查找后系統(tǒng)最終能正常工作，并完成了波形發(fā)生器的基本功能。2．當(dāng)用戶按下按鍵的時(shí)候，單片機(jī)讀取的數(shù)值跟設(shè)定的數(shù)值不對(duì)。解決：首先對(duì)調(diào)用的延時(shí)進(jìn)行逐漸修改，可以解決顯示閃動(dòng)問(wèn)題。最后經(jīng)過(guò)多次的模塊子程序的修改，一步一步的完成，最終解決了軟件?；叵脒@些問(wèn)題只要認(rèn)真多思考都是可以避免的，以下為主要的問(wèn)題：最開(kāi)始的時(shí)候AD9834編寫程序驅(qū)動(dòng)后沒(méi)有輸出波形解決：經(jīng)過(guò)查找相關(guān)資料，知道AD9834最大支持的時(shí)鐘頻率是75MHZ，而我使用的是100MHZ的晶振，后來(lái)?yè)Q成75MHZ便成功輸出。endif第5章 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的電路較大，對(duì)于焊接方面更是不可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出現(xiàn)一處的錯(cuò)誤，則會(huì)對(duì)檢測(cè)造成很大的不便，而且電路的交線較多，對(duì)于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會(huì)刺破帶有包皮的導(dǎo)線，則會(huì)對(duì)電路造成短路現(xiàn)象。 sbit AD9834_DIN=P2^7。｝ifndef _AD9834_H_define _AD9834_H_includesbit AD9834_SYNC=P2^5。 //寫FREQ0 REG 的MSB PhaseWord = (unsigned int)(Phase % 360 * 2048 / + )。 } WriteDat(LSB)。 case 2: WriteDat(0x2020)。 case 1: WriteDat(0x2002)。 //高14位 switch(Type) { case 0: WriteDat(0x2038)。 //2^28/75000000= unsigned int LSB = (FreqWord % 0x4000) + 0x4000。 信號(hào)產(chǎn)生的程序AD9834通過(guò)時(shí)序控制產(chǎn)生信號(hào)，產(chǎn)生波形的程序如下：void AD9834(unsigned char Type,unsigned long Freq,unsigned int Phase){ unsigned int PhaseWord。前臺(tái)程序安排一些實(shí)時(shí)性要求較高的內(nèi)容，如定時(shí)系統(tǒng)和外部中斷（如掉電中斷）；而后臺(tái)程序指主程序及其調(diào)用的子程序，這類程序?qū)?shí)時(shí)性要求不是太高，延誤幾十ms甚至幾百ms也沒(méi)關(guān)系，所以通常將監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序），打印程序和顯示程序等，與操作者打交道的程序放在后臺(tái)程序中執(zhí)行。軟件任務(wù)分析的另一個(gè)內(nèi)容是如何安排各個(gè)執(zhí)行模塊和監(jiān)控軟件。相對(duì)來(lái)講，執(zhí)行模塊任務(wù)明確單純，比較容易編程，而監(jiān)控程序較易出問(wèn)題。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以監(jiān)控程序了。軟件任務(wù)分析時(shí)，應(yīng)先將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義（輸入輸出定義）。從軟件的功能來(lái)看可分為兩大類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實(shí)質(zhì)性的功能，如測(cè)量、顯示、計(jì)算、打印、通信和輸出控制等，另一類是監(jiān)控軟件，它是專門用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊與操作者之間的關(guān)系的，在系統(tǒng)軟件中充當(dāng)組織調(diào)度角色。主程序流程圖如圖41所示：圖41 主程序流程圖 程序設(shè)計(jì)原理軟件任務(wù)分析和硬件電路設(shè)計(jì)結(jié)合進(jìn)行，哪些功能由硬件完成，哪些任務(wù)由軟件完成，在硬件電路設(shè)計(jì)基本定型后，也就基本上決定下來(lái)了。 系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計(jì)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)主要是產(chǎn)生各種波形的子程序的編程，通過(guò)編程可得到各種波形。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（.OBJ）。C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE），可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。如果使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是不二之選了，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。如讀入輸入緩沖器的狀態(tài)不全為“1”，確定哪一根列線為“0”狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)鍵的行線和列線都為“0”狀態(tài)時(shí)，表明該鍵按下。AD9834電路設(shè)計(jì)圖如圖32所示：圖32 AD9834電路的電路圖 按鍵電路圖33按鍵電路的電路圖按鍵電路設(shè)計(jì)圖如上圖33所示。數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的地只需接在一個(gè)地方。LCD1602與STC89C52的接口電路圖如下圖31所示：圖31 LCD1602與STC89C52的接口電路圖 AD9834電路AD9834電路設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意好，以便模擬和數(shù)字部分能分離固定在板子的確定部分，這可以使接地面便利的分離開(kāi)。其中E是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)，R/W是讀寫信號(hào)，RS是寄存器選擇信號(hào)本模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設(shè)置接口數(shù)據(jù)位為8位，顯示行數(shù)為1行，字型為57點(diǎn)陣，然后設(shè)置為整體顯示，取消光標(biāo)和字體閃爍,最后設(shè)置為正向增量方式且不移位。第3章 硬件電路的設(shè)計(jì)硬件電路主要包括單片機(jī)主控電路，液晶顯示電路，AD9834電路，按鍵電路，增益可控電路。像200Ω電阻接于IOUT和AGND之間。IOUT（19腳），IOUTB（20腳）：電流輸出。在接入比較器之前DA的輸出應(yīng)適當(dāng)濾波以減小抖動(dòng)。VIN（17腳）：比較器輸入端。SIGN BIT OUT（16腳）：邏輯輸出。此為輸入數(shù)據(jù)的幀同步信號(hào)。SCLK的每個(gè)下降沿就將一位輸入AD9834。16位數(shù)據(jù)由此輸入。此引腳一樣有控制SLEEP12位的功能。RESET不會(huì)影響地址存儲(chǔ)器。RESET（11腳）：激活高數(shù)字輸入端。當(dāng)FSEL位選擇頻率寄存器時(shí)，則FSELECT接于COMS 的高或低。FSELECT控制頻率寄存器，F(xiàn)REQ0、FREQ1，這用在相位累加器。此輸出地頻率精確度和相位噪聲由這個(gè)時(shí)鐘決定。MCLK（8腳）：數(shù)字時(shí)鐘輸入端。這個(gè)調(diào)節(jié)器需要一個(gè)100nF的去耦電容，接在此腳和DGND間，如果DVDD=，那么此引腳應(yīng)與DVDD短接。CAP/（6腳）：。~。COMP（3腳）：DA轉(zhuǎn)換偏壓。這決定了整個(gè)DA轉(zhuǎn)換的電流的幅度。其引腳圖26如下：圖26 AD9834引腳圖AD9834各個(gè)引腳定義及功能說(shuō)明：FS ADJUST（1腳）：全面調(diào)控。AD9834用三個(gè)串口寫入數(shù)據(jù)。有28位的頻率寄存器；75Mhz的時(shí)鐘頻率。AD9834在3v時(shí)只有20mW的功耗，對(duì)功耗要求高的來(lái)說(shuō)是一個(gè)較好的選擇。0為： （22） 圖25 DDS技術(shù)的原理框圖. AD9834的簡(jiǎn)介AD9834是一款能產(chǎn)生高質(zhì)量正弦波和三角波的低功耗DDS芯片。s的情況下，DDS系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率166。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(duì)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(hào)，通過(guò)D/A變換器把數(shù)字量變成模擬量，再經(jīng)過(guò)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(hào)。這樣，相位累加器在時(shí)鐘作用下，不斷對(duì)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(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器。輸出信號(hào)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(hào)波形的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生過(guò)數(shù)字化的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)再通過(guò)DAC轉(zhuǎn)換成所需的模擬信號(hào)波形。從20世紀(jì)80年代末，通過(guò)深入的研究認(rèn)識(shí)了DDS雜散的原因及其分布規(guī)律后，對(duì)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(dòng)注入技術(shù)以及對(duì)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(hào)處理技術(shù)的限制，DDS并沒(méi)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(duì)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(guò)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RSR/W操作說(shuō)明00寫入指令寄存器（清除屏等）01讀busy flag（DB7）以及讀取位地址計(jì)數(shù)器（DB0~DB6）值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) DDS模塊. DDS技術(shù)簡(jiǎn)介直接數(shù)字合成技術(shù)是美國(guó)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(hào)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(duì)比度調(diào)整端，接電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)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(dòng)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(lái)存儲(chǔ)顯示的字符，能存儲(chǔ)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：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