基于51系列單片機的多功能波形發(fā)生器及特定波形幅值調(diào)節(jié)-文庫吧資料
2025-06-06 08:56本頁面
【正文】 布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。運用Protues軟件模擬示波器進行仿真 概述Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。但是這并不代表運算放大器不能連接成正反饋（positive feedback）組態(tài)，相反地，在很多需要產(chǎn)生震蕩訊號的系統(tǒng)中，正回授組態(tài)的運算放大器是很常見的組成元件。 通常使用運算放大器時，會將其輸出端與其反相輸入端（inverting input node）連接，形成一負反饋（negative feedback）組態(tài)。 在本系統(tǒng)中需要輸出雙極性模擬電壓，因此要在系統(tǒng)后面再加一級運放，由二級運放得到雙極性電壓。 執(zhí)行下面幾條指令就能完成一次D/A轉(zhuǎn)換： MOV DPTR,07FFFH ；指向DAC0832口地址（） MOV A,data MOVX DPTR,A ；啟動D/A轉(zhuǎn)換 單極性輸出V0的正負由Vref的極性確定。CUP對DAC0832執(zhí)行一次寫操作，則將一個數(shù)據(jù)直接寫入DAC寄存器，DAC0832的輸出模擬量隨之變化。Vref接5V時，IOUT1輸出電流經(jīng)運算放大器輸出0～+5V單極性電壓。此方式適用于只有一路模擬量輸出，或有幾路模擬量輸出但是并不要求同步的系統(tǒng)。 DAC0832根據(jù)控制信號的接法可分為三種工作方式：直通方式、單緩沖方式、雙緩沖方式。 DGND：數(shù)字信號地，為工作電源地和數(shù)字邏輯地，可在基準(zhǔn)電源處進行單點共地。 Vref：基準(zhǔn)電壓，其值為10V～+10V。內(nèi)部接反饋電阻，外部通過該引腳接運放輸出端。 IOUTIOUT2：電流輸出，IOUT1+IOUT2=常數(shù)。 ：數(shù)據(jù)傳送控制信號（輸入），低電平有效。 上述兩個信號控制輸入寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式，當(dāng)ILE=1和1=1時，為輸入寄存器鎖存方式。當(dāng)=1時，輸入鎖存器的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)變化，的負跳變將數(shù)據(jù)輸入線上的信息鎖入輸入寄存器。輸入鎖存器的鎖存信號LE1由ILE、的邏輯組合產(chǎn)生。 :片選信號輸入，低電平有效。上圖中，2個與門電路組成據(jù)存期輸出控制邏輯電路，該邏輯電路得功能是進行數(shù)據(jù)鎖存控制，當(dāng)ILE1(ILE2)=1是，寄存器的輸出跟輸入數(shù)據(jù)變化。它由8為輸入鎖存器、8為DAC寄存器、8為D/A轉(zhuǎn)換器電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成，通過兩個輸入寄存器構(gòu)成兩級數(shù)據(jù)輸入鎖存。10V。(1).DAC0832的主要特性l 分辨率為8為；l 轉(zhuǎn)換時間為1us；l 可單緩沖、雙緩沖或者直接數(shù)字轉(zhuǎn)換；l 只需在滿量程下調(diào)整其線性度；l 邏輯電平輸入與TTL兼容；l 單一電源供電（+5V～+15V）；l 低功耗（）。%～%.DAC0832系列為美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的具有2個數(shù)據(jù)寄存器的8位分辨率的D/A轉(zhuǎn)換芯片?？焖貲/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間可控制在1us以下。(1/2)LSB（最低有效位）時所需的時間。（4） 建立時間 建立時間是描述D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換快慢的一個參數(shù)，用于表明轉(zhuǎn)換時間或轉(zhuǎn)換速度。（3） 相對精度相對精度是指在滿刻度已經(jīng)校準(zhǔn)的前提下，在整個刻度范圍內(nèi)，對應(yīng)于任一數(shù)碼的模擬量輸出與它的理論值之差。應(yīng)該注意，精度和分辨率是兩個概念。（2） 轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度以最大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差的形式給出。例如，8位的D/A轉(zhuǎn)換器，若滿量程輸出為10V，根據(jù)分辨率定義，則分辨率為10V/2n,分辨率為10V/256=,%，常用1LSB表示。（1） 分辨率分辨率指輸入給D/A轉(zhuǎn)換器的單位數(shù)字量引起的模擬量輸出的變化，通常定義為輸出滿刻度值與2n之比（n為D/A轉(zhuǎn)換器的二進制位數(shù)）。通過上述電路，即完成了二進制數(shù)字信號到模擬電壓信號的轉(zhuǎn)換。 倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 ，包括由R2R組成的電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬電子開關(guān)和集成運算放大器。需要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量由一個二進制數(shù)字表示，每位二進制數(shù)字都有一定的權(quán)，在轉(zhuǎn)換中，應(yīng)將二進制數(shù)的每一位按照權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量輸出分量，然后將各個輸出分量疊加，總和就是與數(shù)字量成正比的模擬量數(shù)值。 實際應(yīng)用中如果單片機斷電后，有可能在較短的時間內(nèi)再次加電，可以在R1上并接一個放電二極管，這樣可以有效的提高此種情況下復(fù)位的可能性。 （b）所示，（a）相同，另外在單片機運行期間，還可以利用按鍵完成復(fù)位操作。RST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以進行復(fù)位操作。 實際操作中，復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位，（a）所示 單片機復(fù)位電路 上電復(fù)位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復(fù)位操作。 當(dāng)AT89C51的RST引腳加高電平復(fù)位信號（保持2個以上機器周期）時，單片機內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作。 復(fù)位電路模塊 復(fù)位是使單片機或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的廚師狀態(tài)。 89C51單片機時鐘方式實際應(yīng)用中通常采用外接晶振的內(nèi)部時鐘方式，晶振的頻率高一些時可以提高指令的執(zhí)行速度，但相應(yīng)的功耗和噪聲也會增加，在滿足系統(tǒng)功能的前提下，應(yīng)選擇低一些的晶振頻率。外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機內(nèi)，(b)所示。圖中，電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在530pF,典型值為30pF。(a)所示。AT89C51單片機的時鐘信號通常由兩種方式產(chǎn)生。 晶振時鐘模塊單片機的工作過程是：取一條指令、譯碼、進行微操作，再取一條指令、譯碼、進行微操作，這樣自動的、一步一步的由微操作依序完成相應(yīng)的指令規(guī)定的功能。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。 在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/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， 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)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，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。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個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，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TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，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，
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