【正文】 幅值 24V 周期 結(jié)果 分析 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 ， 有 一些 干擾，因此 波形存在一定的 失真，這主要跟程序的設(shè)計(jì)有關(guān)，沒(méi)有做到那么精確，再者 ， 仿真軟件本身也會(huì)給測(cè)試結(jié)果一定的誤差。 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 23 開(kāi) 始給 A 設(shè) 置 初 值 F F HM O V X D P T R ， A調(diào) 用 延 時(shí) 子 程 序調(diào) 用 延 時(shí) 子 程 序M O V X D P T R , A再 給 A 設(shè) 置 0 0 H 圖 46方波程序流程圖 波形發(fā)生器的調(diào)試 25 第 5 章 波形發(fā)生器的調(diào)試 及結(jié)果 簡(jiǎn)單系統(tǒng)硬件的調(diào)試通常采用載入簡(jiǎn)單的測(cè)試程序并運(yùn)行，使用數(shù)字表或示波器觀察；對(duì)有些硬件例如 鍵盤(pán) 可直接編入程序觀察程序執(zhí)行狀態(tài) 。 開(kāi) 始設(shè) 置 初 值 A 為 0 0 HM O V D P T R , 7 F F F HM O V X D P T R , AI N C A判 斷 A 是 否 已 滿重 新 設(shè) 置 初 值 A 為 0 0 H是否 圖 43鋸齒波程序流程圖 三角波程序模塊 （ 1）程序流程圖 說(shuō)明： 三角波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 7FFFH，通過(guò) A 中數(shù)值的加一遞升，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0 時(shí)，與 0FFH 相比，相等時(shí) A 中的內(nèi)容減 1 遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。 （ 1）主程序流程圖 說(shuō)明：通過(guò)中斷 0 首先判斷是否要調(diào)整幅值，然后在看中斷 0 判斷輸出哪種波形 判 斷 是 否 有 中 斷 0輸 出 各 種 波 形先 調(diào) 整 一 下 幅 值開(kāi) 始是否是判 斷 是 否 有 中 斷 1 圖 41主程序流程圖 （ 2）波形流程圖 說(shuō)明：下面要實(shí)現(xiàn)的各種波形通過(guò)開(kāi)關(guān)的切換過(guò)程的流程圖，按下一個(gè)開(kāi)關(guān)通過(guò) 為 0 則輸出三角波， 為 0 輸出方波 , 為 0 輸出梯形波 , 為0 輸出鋸齒波 , 為 0 輸出正弦波。因此， PROTEUS 有較高的推廣利用價(jià)值。 使用 PROTUES 軟件進(jìn)行 單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) , 是虛擬仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件的操作能力；在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用 PROTEUS 開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)更容易接受，更容易提高?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。由于 PROTEUS 提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái) 隨著科技的發(fā)展， “ 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) ” 已成為許多設(shè)計(jì)部門(mén)重要的前期設(shè)計(jì)手段。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn) 行結(jié)果等。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。 四． 編輯本段 電路仿真 在 PROTEUS 繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件： *.HEX，可以在 PROTEUS 的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。 （ 4） PROTEUS 可提供的調(diào)試手段 PROTEUS 提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。 三． 編輯本段 資源豐富 （ 1） PROTEUS 可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有 30 多個(gè)元件庫(kù)。 二． 編輯本段 功能模塊 （ 1） 智能原理 圖設(shè)計(jì)（ ISIS） 豐富的器件庫(kù)：超過(guò) 27000 種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件； 智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間； 支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰； 可輸出高質(zhì)量圖紙：通過(guò)個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的 BMP 圖紙，可以方便地供 WORD、 POWERPOINT 等多種文檔使用。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型 上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。 一． 編輯本段 功能特點(diǎn) PROTEUS 軟件具有 以下 功能 ： （ 1）原理布圖 （ 2） PCB 自動(dòng)或人工布線 （ 3） SPICE 電路仿真 革命性的特點(diǎn) （ 1）互動(dòng)的電路仿真 用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 RAM， ROM，鍵盤(pán)，馬達(dá)， LED， LCD， AD/DA，部分 SPI系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 15 器件，部分 I2C 器件。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和MSP430 等， 2021 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。 ：擴(kuò)展指令范圍，合并重復(fù)動(dòng)作。 四 .調(diào)試函數(shù)語(yǔ)言 ：如 printf, memset, rand 及其它功能的函數(shù)。 在屬性框 (attributes column)中可以快速瀏覽斷點(diǎn)設(shè)置情況和源 程序 行的位置。 用戶啟動(dòng) V2 調(diào)試器之后，斷點(diǎn)即被激活。可以在編輯器內(nèi)調(diào)試 程序 ，它能提供一種自然的調(diào)試環(huán)境，使你更快速地檢查和修改 程序 。 二． 源代碼編輯器 uVision2 編輯器包含了所有用戶熟悉的特性。此數(shù)據(jù)庫(kù)包含：片上存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備的信息，擴(kuò)展數(shù)據(jù)指針 (extra data pointer)或者加速器 (math accelerator)的特性 。開(kāi)發(fā)工具選項(xiàng)可以對(duì)應(yīng)目標(biāo)，組或單個(gè)文件。 一個(gè)單一的 uVision2 工程能夠產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè) 目標(biāo)程序 。uVision2 IDE 可為它們提供單一而靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境 。 C51 編譯器的功能不斷增強(qiáng) , 使你可以更加貼近CPU 本身 ,及其它的衍生產(chǎn)品。 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(xiě)入程序存貯器如 EPROM 中 。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。 第一部分 KEILC51 單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)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 KEILC51 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。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。而合理的方式是應(yīng)用運(yùn)算 放大器實(shí)現(xiàn) I/V 轉(zhuǎn)換，也解決了阻抗的問(wèn)題。 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 11 圖 33 按鍵電路圖 電流電壓轉(zhuǎn)換電路 (1) D/A 轉(zhuǎn)換幅值調(diào)整原理 如 圖 34 所示 ： 圖 34 D/A 轉(zhuǎn)換原理圖 說(shuō)明： 實(shí)現(xiàn) I/V 轉(zhuǎn)換最簡(jiǎn)單的方法就是直接在 1out1 和 Iout2 之間跨界一電阻，這樣就很容易的實(shí)現(xiàn)了 I/V 轉(zhuǎn)換，但是這種方法忽略了一個(gè)阻抗問(wèn)題。 單片機(jī)的復(fù)位電路 ： 為了防止程序執(zhí)行過(guò)程中失步或運(yùn)行紊亂，此處采用了上電復(fù)位及手動(dòng)復(fù)位電路，電路圖如 下 圖 31 所示： 圖 31最小單片機(jī)系統(tǒng) 各模塊電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)與 D/A連接圖 說(shuō)明：圖 32 所示，單片機(jī)與 D/A 連接是，第一片 D/A 的片選與 口相連，則其選口地址為 0BFFFH, 第二片 D/A 的片選與 口相連，則其選口地址為 7FFFH。對(duì)于本設(shè)計(jì)的電容 C 用 30pF，晶振選用 。 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 9 第 3 章 系 統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ： P0 口與 DAC0832 的 DI0DI7 數(shù)據(jù)輸入； P1 口的 ~ 分別與四個(gè)按鍵相連，分別控制相應(yīng)波形的輸出 ； P1 口的 ~ 分別與四個(gè)按鍵相連，控制相應(yīng) 的幅值輸出； 和 口與兩片 DAC0832 的輸入寄存器選擇信號(hào) CS,輸入寄存器寫(xiě)選通信號(hào) WR1 及 DAC 寄存器寫(xiě)選通 WR2 和數(shù)據(jù)傳送信號(hào) XFER ：中斷 INT0 控制幅值 INT1 控制波形 單片機(jī) 最小 系統(tǒng) 單片機(jī)晶振電路 ： 對(duì)于 MSC52 一般的晶振頻率可以在 — 12MHz 之間選擇，這是電容 C 可以對(duì)應(yīng)的選擇 10pF— 30pF。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。最后將 CS 置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11 個(gè)字節(jié)的下沉輸出 DATA0。從第 4 個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由 DO 端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉 DO 端輸出下一位數(shù)據(jù)。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為 “0” 、“1” 時(shí)，將 CH0 作為負(fù)輸入端 IN， CH1 作為正輸入端 IN+進(jìn)行輸入。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為 “1” 、 “1” 時(shí)，只對(duì) CH1 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS 使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。但由于 DO 端與 DI 端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。學(xué)習(xí)并使用 ADC0832 可是使我們了解 A/D 轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。 ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。 (8) DGND ：數(shù)字量地。 (6) VCC ：芯片供電電壓，范圍為 (+5~ 15)V。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 7 (5) VREF ：參考電壓輸入端，此端可接一個(gè)正電壓，也可接一個(gè)負(fù)電壓，它決定0 至 255 的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來(lái)的模擬量電壓值的幅度， VREF范圍為 (+10～ 10)V。 (3) IOUT2 ：模擬電流輸出端 2， IOUT2與 IOUT1的和為一個(gè)常數(shù)，即 IOUT1＋ IOUT2＝常數(shù)。 圖 23 中其余各引腳的功能定義如下： (1) DI7～ DI0 ： 8 位的數(shù)據(jù)輸入端， DI7 為最高位。此后，當(dāng) /WR1 由低電平變高時(shí)，控制信號(hào)成為低 電平，此時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中， 這樣輸 入寄存器的輸出端不再隨外部數(shù)據(jù) DB 的變化而變化。從圖 31 中可見(jiàn)，在 DAC0832 中有兩級(jí)鎖存器，第一級(jí)鎖存器稱(chēng)為輸入寄存器，它的允許鎖存信號(hào)為 ILE，第二級(jí)鎖存器稱(chēng)為 DAC 寄存器，它的鎖存信號(hào)也稱(chēng)為通道控制信號(hào) /XFER。其主要參數(shù)如下：分辨率為 8 位，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 1μs，滿量程誤差為 177。能完成數(shù)字量輸入到模擬量 (電流 )輸出的轉(zhuǎn)換。這種方式占用系統(tǒng)資源較多，并且效率低，程系編寫(xiě)大量而復(fù)雜。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。在 flash編程期間，也接收 12伏 VPP電壓。 EA 為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，必須接 GND。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不被激活。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。這一位置 “ 1”， ALE僅在執(zhí)行 MOVX或 MOVC指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。在 flash編程時(shí)，此引腳（ PROG ）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96個(gè)晶振周期的高電平。 RST：復(fù)位輸入。 P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表 12所示。對(duì) P3 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P2口： P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位