【正文】 行調(diào)制；在 PSK 的調(diào)制中，正弦波和方波通過高頻繼電器進(jìn)行調(diào)制。產(chǎn)生的信號(hào)再由模擬乘法器進(jìn)行調(diào)幅 ，用數(shù)字電位器來控制調(diào)制信號(hào)的步進(jìn)量，此方案產(chǎn)生的波形穩(wěn)定，且易于實(shí)現(xiàn)，能夠基本實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì) 中的要求。單片機(jī)可以控制調(diào)制信號(hào)的步進(jìn)量，但由于在本設(shè)計(jì)中所采用的 51 單片機(jī)不具備達(dá)到設(shè)計(jì) 中所需正弦波載波的頻率，因而此方案不能采用。 DDS 產(chǎn)生調(diào)制正弦波信號(hào)，范圍在 1兆赫茲到 10 兆赫茲。 本設(shè)計(jì)采用方案二。它是美國(guó) ADI 公司的專利產(chǎn)品，是一個(gè)低噪、 90MHz 帶寬增益可調(diào)的集成運(yùn)放，如增益用分貝表示，則增益與控制電壓成線性關(guān)系，壓擺率為 275V/μ s。增益放大器直接與 AD9850 相接 ,用來實(shí)現(xiàn)電壓的放大并且控制波形的失真，精確度高，且較穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。此電路只是在調(diào)試選定具體參數(shù)中比較麻煩，但工作比較穩(wěn)定，比較易于實(shí)現(xiàn)。 圖 42 正弦波輸出框圖 輸出電壓幅度控制方案 方案一：采用多級(jí)放大電路。 AD9850是以高速的直接數(shù)字合成器（ DDS）為核心根據(jù)設(shè)定的 32 位頻率控制字和 5 位相移控制字，可產(chǎn)生 到 的正弦波信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)，而且DDS 芯片轉(zhuǎn)換速度快、性能價(jià)格比高、體積小、輸出波形穩(wěn)定度，精度 高、分辨 16 率高，而且輸出波形的頻率、相位可控，能達(dá)到題目預(yù)期的效果，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)。 圖 41 閉合正反饋環(huán)路圖 方案二：采用單片機(jī)最小系統(tǒng)與 AD9850 并行接口方式對(duì)時(shí)鐘頻率進(jìn)行分頻控制，再連接鎖相環(huán)，是輸出波形的頻率更加穩(wěn)定。最后建立和形成穩(wěn)定的波形輸出。 由基本放大器 A和正反饋網(wǎng)絡(luò) F組成的閉合正反饋環(huán)路，如圖 41 所示。為了改善輸出信號(hào)的非線性失真，常常在放大電路中設(shè)置非線性負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò) (如 ，熱敏電阻、半導(dǎo)體二極管、鎢絲燈泡等 )，使放大電路未進(jìn)入非線性區(qū)時(shí)，電路滿足幅度平衡條件(AF=1)，維持等幅振蕩輸出。這就是利用放大電路中的非線性器件穩(wěn)幅的原理。 3．穩(wěn)幅措施 如果振蕩電路滿足起振條件，在接通直流電源后，它的輸出信號(hào)將隨時(shí)間的推移逐漸增大。 2．選頻特性 15 基本放大器A 正反饋網(wǎng)絡(luò) B 在振蕩電路中，當(dāng)放大電路或正反饋網(wǎng)絡(luò)具有選頻特性時(shí)，電路才能輸出所需頻率 f0 的正弦信號(hào)。 第四章 DDS 信號(hào)源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案論證與比較 正弦波生成方案 方案一：采用自激振蕩。另外，給 AD9850的時(shí)鐘信號(hào)不能低于 1 MHz，低于這個(gè)數(shù)值時(shí)，芯片將自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)高于此頻率時(shí)，系統(tǒng)則恢復(fù)正常?？刂谱謱懭牒?， AD9850 即由內(nèi)部 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出正弦波 。為了不受外界干擾，還應(yīng)添加了濾波電路，顯得整個(gè)電路完美。還有在使用中數(shù)據(jù)線、電源等接反或接錯(cuò)都很容易損壞芯片。 AD9850 應(yīng)用與設(shè)計(jì) AD9850 主要應(yīng)用于頻率合成以及數(shù)字通信領(lǐng)域，但由于其具有分頻特性且易于控制，這里，我們把它應(yīng)用 于信號(hào)發(fā)生器 。當(dāng)作為時(shí)鐘源時(shí)，考慮到衰減問題，其輸出頻率的最佳值限制在參考輸入頻率的 33%以下。其輸出頻率 ?out 由輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘和 32位頻率控制字決定，即outf=WD*CLK/ 322 ，其中 WD 是 32位頻率控制字， CLK 為輸入時(shí)鐘。器件內(nèi)部有一個(gè)增量可調(diào)的累加器，每接收到一個(gè)輸入脈沖，累加器 就增加所設(shè)定的增量（由寫入的 32 位頻率控制字決定），當(dāng)累加器溢出時(shí)，就輸出一臨界值， AD9850用一種算法邏輯把累加器輸出值轉(zhuǎn)換為接近正弦的量化值，這種算法邏輯實(shí)際上就是由高度集成化的存儲(chǔ)器查表技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理（ DSP）技術(shù)來完成的。值得注意的是兩位測(cè)試位僅是為了生產(chǎn)測(cè)試用，必須是 00。 FQUD時(shí)鐘上升沿將 40位控制字寫入數(shù)據(jù)寄存器， AD9850輸出新的頻率波。并行裝入模式下， 圖 32 控制字裝入 時(shí)序 圖 WCLK 第一個(gè)時(shí)鐘上升沿到來時(shí)，裝入高 8 位控制字，依次下去，當(dāng)?shù)?5個(gè) WCLK時(shí)鐘到來時(shí)裝入低 8位控制字，這樣，連續(xù) 5個(gè) WCLK 時(shí)鐘即可將 40位控制字裝入輸入寄存器。 AD9850 工作原理 .1 控制字格式及寫入時(shí)序 AD9850 包含一個(gè) 40位輸入寄存器， 其中低 32 位為頻率控制字，高 5 位 為相位控制字，還有一位電源使能位 和兩位測(cè)試位。 AD9850 的引腳功能 AD9850 是 28腳 SOP 表面封裝， 體積小，易用于便攜儀器。該器件提供了并行和串行控制字輸入，可通過并行接口或串行接口實(shí)現(xiàn)控制字的定入，以改變其輸出頻率和相位。 第三章 AD9850 簡(jiǎn)介 AD9850 功能概述 AD9850 是高穩(wěn)定度的直接數(shù)字頻率合成器件，內(nèi)部包含有輸入寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)字合成器（ DDS）、 10位高速 D/A 轉(zhuǎn)換器和高速比較器。 ④ 啟動(dòng)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 編程 TCON 中 TR1 和 TR0 位 （ 2）計(jì)數(shù)初值的計(jì)算 在定時(shí)器方式下， T/C 是對(duì)機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)的，如果 fosc=6MHz，一個(gè)機(jī)器周期為 2us，則 方 式 0 13 位定時(shí)器最大時(shí)間間隔 =（ 213 1） *2us=； 方式 1 16 位定時(shí)器最大時(shí)間間隔 =（ 216 1） *2us=； 方式 2 8 位時(shí)器最大時(shí)間間隔 =（ 28 1） *2us=512us 若使 T/C 工作在定時(shí)器方式 1，要求定時(shí) 1ms，求計(jì)數(shù)初值。 ② 計(jì)算 T/C 中的計(jì)數(shù)初值，并裝載到 TH和 TL。 1時(shí) T/C 的啟動(dòng)控制受到雙重控制，即要求 TR0/TR1和 INT0/INT1 同時(shí)為高； 0時(shí) T/C 的啟動(dòng) 僅受 TR0/TR1 控制 ● M1和 M0：工作方式選擇位，具體見下表 M1 M0 方式 功能 0 0 0 為 13位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， TL存低 5位， TH存高 8位 0 1 1 為 16定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， TL存低 8， TH存高 8位 1 0 2 常數(shù)自動(dòng)裝入的 8位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 1 3 僅適用于 T/C0，兩個(gè) 8為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的初始化 （ 1）初始化步驟 在使用 80C51 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器前，應(yīng)對(duì)它進(jìn)行編程初始化，主要是對(duì) TCON和 TMOD 編程， 還需要計(jì)算和裝載 T/C 的計(jì)數(shù)初值。 1 是啟動(dòng)， 0是停止 TCON 復(fù)位后清零， T/C需要受到軟件控制才能啟動(dòng)計(jì)數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)計(jì)滿時(shí)，產(chǎn)生向高位的進(jìn)位 TF,即溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志 T/C 的方式控制寄存器 TMOD GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 ● C/T：計(jì)數(shù)器或定時(shí)器選擇位。在特殊功能寄存器中，對(duì)應(yīng) T/C0 為 TH0 和 TL0；對(duì)應(yīng) T/C1 為 TH1 和 TL1。當(dāng)晶振為 12MHz 時(shí)，最高技術(shù)頻率為 500KHz，高于此頻率將計(jì)數(shù)出錯(cuò)。當(dāng) T0或 T1 腳上負(fù)跳變需 2個(gè)機(jī)器周期，即 24個(gè)振蕩周期。晶振為 6MHz，計(jì)數(shù)頻率 =500KHz，每 2uS計(jì)數(shù)加一。定時(shí)器實(shí)際上也是工作在技術(shù)方式下的，只不過對(duì)固定頻率的脈沖計(jì)數(shù)；由于脈沖周期固定，由計(jì)數(shù)值可以計(jì)算出時(shí)間，有定時(shí)功能。若是計(jì)數(shù)內(nèi)部晶振驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，則它是定時(shí)器；若是計(jì)數(shù) 80C51 的輸入引腳的脈沖信號(hào)，則它是計(jì)數(shù)器。 8052 有三個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中連個(gè)基本定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器是定 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1。因而，沒必要在正常使用中斷時(shí)復(fù)位 EA，只要在程序初始化時(shí)開中斷一次就可以了 。不是 RET。標(biāo)志會(huì)引起立即地重復(fù)中斷。中斷服務(wù)程序的不同分支取決于中斷源。當(dāng)向量中斷發(fā)生時(shí)，硬件 禁止所有中斷。 10 各中斷源的中斷服務(wù)程序入口地址如下： 編號(hào) 中斷源 入口地址 0 外部終端 0 0003H 1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 000BH 2 外部終端 1 0013H 3 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 001BH 4 串行口中斷 0023H 各中斷服務(wù)程序入口地址僅隔 8個(gè)字節(jié)，編譯器在這些地址放入無條件轉(zhuǎn)移指令，跳到服務(wù)程序的實(shí)際地址。 80C51 的 CPU 在相應(yīng)中斷請(qǐng) 求時(shí)，由硬件電路自動(dòng)形成轉(zhuǎn)向與該中斷源對(duì)應(yīng)的中斷的服務(wù)程序入口地址。阻止條件如下： ① CPU正在處理同級(jí)或更高級(jí)的中斷； ② 現(xiàn)行機(jī)器周期不是所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期； ③ 正在執(zhí)行的是 RETI 或者是訪問 IE 或 IP的指令； CPU 在中斷響應(yīng)之后完成如下操作： ① 硬件清除相應(yīng)的中斷標(biāo)志位； ② 執(zhí)行一條硬件子程序，保護(hù)斷點(diǎn)，并轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序入口。這時(shí)若其中幾個(gè)中斷源同時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，則 CPU按照片內(nèi)硬件優(yōu)先級(jí)鏈路的順序相應(yīng)中斷，硬件優(yōu)先級(jí)由高到低的順序是：外部終端 0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 外部中斷 1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 串行口中 斷。 PS：串行口中斷優(yōu)先級(jí)控制。兩級(jí)中斷通過使用 IP寄存器設(shè)置，相應(yīng)的位置 1，則優(yōu)先級(jí)高， 0 則優(yōu)先級(jí)低。這可以實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷嵌套。 80C51 單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)：高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)。 1是中斷開， 0是中斷關(guān) ● ET2：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2溢出中斷位 ● EA： CPU開 /關(guān)中斷控制位。 1 是中斷開， 0 是中斷關(guān) ● ET0,ET1：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0、 1溢出中斷允許位。這個(gè)管理主要通過對(duì)特殊功能寄存器 IE和 IP的編程實(shí)現(xiàn)。 ● TF0,TF1：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0、 1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。 1是下降沿觸發(fā)， 0是電平觸發(fā)。 80C51 單片機(jī)的 5個(gè)中斷源是： ① 外部中斷請(qǐng)求 0，由 0INT （ ）輸入； ② 外部中斷請(qǐng)求 1，由 1INT （ ）輸入； ③ 片內(nèi)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0益處中斷請(qǐng)求； ④ 片內(nèi)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 溢出中斷請(qǐng)求； ⑤ 片內(nèi)串行口發(fā)送 /接收中斷請(qǐng)求； 為了了解每個(gè)中斷源是否產(chǎn)生了中斷請(qǐng)求，中斷系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置許多個(gè)中斷請(qǐng) 求觸發(fā)器（標(biāo)志位）實(shí)現(xiàn)記憶。 80C51 系列單片機(jī)至少有 5個(gè)中斷源。中斷允許受到 CPU 開中斷和中斷源開中斷的兩級(jí)控制。若其它事件需要服務(wù)時(shí)，則通過中斷告訴系統(tǒng)。 中斷允許軟件設(shè)計(jì)不需要關(guān)心系統(tǒng)其他部分定時(shí)要求，算術(shù)程序不需要考慮隔幾個(gè)指令檢查 I/O 設(shè)備是否需要服務(wù)。 HMOS 及 CMOS性的單片機(jī) I/O 口有集電極開路或漏極開路的輸出來驅(qū)動(dòng)時(shí)，不必外加上拉電阻 （ 2）對(duì)于 74LS 系列， CD4000 系列以及一些大規(guī)模集成電路芯片（如 8155，8253， 8279等），都可以和 MCS51系列單片機(jī)直接接口。 使用 I/O 口的注意事項(xiàng) （ 1） P1,P2,P3 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 電路。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí) 間。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） 7 /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 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 圖 22 80C51引腳圖 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。 GND： 接地。兩個(gè)定時(shí)器中斷請(qǐng)求 是當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)向 CPU 提出的，即當(dāng)定時(shí)器由狀態(tài) 1 轉(zhuǎn)為全零時(shí)提出的。技術(shù)工作時(shí)，時(shí)鐘脈沖由 TO 和 T1 輸入 6 80C51 的中斷系統(tǒng)允許接受五個(gè)獨(dú)立的中斷源，即兩個(gè)外部中斷申請(qǐng)，兩個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器中斷以及一個(gè)串行口中斷。在計(jì)數(shù)狀態(tài)下同樣也可以申請(qǐng)中斷?？删幊淌侵杆麄兊墓ぷ鞣绞接芍噶顏碓O(shè)定，或者當(dāng)計(jì)數(shù)器來用，或者當(dāng)定時(shí) 器 來