【正文】 。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： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /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。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外 部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 圖 22 AT89C51單片機(jī)引腳圖 ： 8031 CPU 與 MCS51 兼容 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲(chǔ)器 (壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ) 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 32 條可編程 I/O 線 兩個(gè) 1 128*8 位內(nèi)部 RAM 6 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 6 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 6 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 b．管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 它主要是作為控制部分的核心部件。單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的 存儲(chǔ)器 件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過(guò)價(jià)錢也是低的，一般不超過(guò) 10元即可 ， 用它來(lái)做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O 設(shè)備。 汽車上一般配備 40多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制 系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過(guò) PC 機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。手機(jī)、電話、 計(jì)算器 、家用電器、電子玩具、 掌上電腦 以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12部單片機(jī)。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片 機(jī)甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng) 。目前，高端的 32位單片機(jī) 主頻 已經(jīng)超過(guò) 300MHz，性能直追 90年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至 1美元，最高端的型號(hào)也只有 10美元。隨著 INTEL i960系列特別是后來(lái)的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用， 32位單片機(jī)迅速取代 16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了 16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。此后在 8031上發(fā)展出了 MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。早期的單片機(jī)都是 8位或 4位的。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和 CPU集成在一個(gè)芯片中，使 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式 微控制器 （ Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫 MCU 表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。 89C51 單片機(jī) 接口 電路 D/A 轉(zhuǎn)換器 濾波放大 輸出 4 存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元（最小的存儲(chǔ)單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個(gè)房間的被分配到了唯一一個(gè)房間號(hào)一樣，每一個(gè)存儲(chǔ)單元 也必須被分配到唯一的地址號(hào)，該地址號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的地址，這樣只要知道了存儲(chǔ)單元的地址，就可以找到這個(gè)存儲(chǔ)單元，其中存儲(chǔ)的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。單片機(jī)自動(dòng)完成賦予它的任務(wù)的過(guò)程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程，即一條條執(zhí)行的指令的過(guò)程，所謂指令就是把要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來(lái)，這是在設(shè)計(jì)人員賦予它的指 令系統(tǒng)所決定的，一條指令對(duì)應(yīng)著一種基本操作；單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。當(dāng)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)接口電路到達(dá)轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)也就是所需要的輸出波形。 AT89C51 單片機(jī)本身就是一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，具有組成微型計(jì)算機(jī)的各部分部件：中央處理器 CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、 I/O 接口電路、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及串行通訊接口等，只要將 89C51再配置鍵盤及其接口、顯示器及其接口、數(shù)模轉(zhuǎn)換及波形輸出、指示燈及其接口等四部分，即可構(gòu)成所需的波形發(fā)生器，其信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成原理框圖如圖 21 所示。它不僅采用軟硬件結(jié)合，軟件控制硬件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得信號(hào)頻率的穩(wěn)定性和精度的準(zhǔn)確性得以保證，而且它使用的幾種元器件都是常用的元器件，容易得到，且價(jià)格便宜，使得硬件的開(kāi)銷達(dá)到最省。此外，由于通過(guò)編程方法產(chǎn)生的是數(shù)字信號(hào)，所以信號(hào)的精度可以做的很高。 方案三：采用單片機(jī)編程的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2 系統(tǒng)總體 方案 的設(shè)計(jì)與選擇 方案的比較 方案一：采用單片函數(shù)發(fā)生器（如 8038）， 8038 可同時(shí)產(chǎn)生正弦波、方波等，而且方法簡(jiǎn)單易行，用 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出來(lái)改變調(diào)制電壓，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率，但產(chǎn)生信號(hào)的頻率穩(wěn)定度不高。 d. 頻率范圍： 10～ 1000Hz。 b.“ S4”號(hào)鍵為 10Hz 的頻率信號(hào)，“ S5”號(hào)鍵為 100Hz 的頻率信號(hào)，“ S6”號(hào)鍵為 500Hz 的頻率信號(hào)，“ S7”號(hào)鍵為 1KHz 的頻率信號(hào)， 6個(gè) LED 顯示器輸出信號(hào)的頻率值，選用共陽(yáng)極 LED。 設(shè)計(jì)功能 8155 擴(kuò)展 8個(gè)獨(dú)立式按鍵， 6個(gè) LED 顯示器。在程序運(yùn)行中，當(dāng)接收到來(lái)自外界的命令，需要輸出某種波形時(shí)再調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序和波形發(fā)生程序，經(jīng)電路的數(shù) /模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器處理后，從信號(hào)發(fā)生器的輸出端口輸出。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本文是做基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，將采用編程的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)三角波、鋸齒波、矩形波、正弦波的發(fā)生。例如在通信、廣播、電視系統(tǒng)中，都需要射頻（高頻）發(fā)射，這里的射頻波就是載波，把音頻（低頻）、視頻信號(hào)或脈沖信號(hào)運(yùn)載出去，就需要能 2 夠產(chǎn)生高頻的振蕩器。后者是指其輸出信號(hào)的頻率、幅度、調(diào)制系數(shù)等在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并且讀數(shù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、屏蔽良好的中、高檔信號(hào)發(fā)生器。按照信號(hào)發(fā)生器性能指標(biāo)可以分為一般信號(hào)發(fā)生器和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。按照頻率范圍分類可以分為：超低頻信號(hào)發(fā)生器、低頻信號(hào)發(fā)生器、視頻信號(hào)發(fā)生器、高頻波形發(fā)生器、甚 高頻波形發(fā)生器和超高頻信號(hào)發(fā)生器。其最明顯的優(yōu)勢(shì)就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中，這是其他計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)都無(wú)法做到的。什么是單片機(jī) ?單片機(jī)就是在一塊硅片上集成了微處理器 (CPU)，存儲(chǔ)器 (RAM， ROM， E— PROM)和各種輸入、輸出接口 (定時(shí)器／ 計(jì)數(shù)器，并行 I/O 口，串行口， A／ D 轉(zhuǎn)換器以及脈沖調(diào)制器 PWM 等 )，這樣一塊芯片具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬性，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。廣大工程技術(shù)人員通過(guò)學(xué)習(xí)有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)后，也能依靠自己的力量來(lái)開(kāi)發(fā)所希望的單片機(jī)系統(tǒng)，并可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。 導(dǎo)彈 的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC卡 ，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī) 、 攝像機(jī) 、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開(kāi)發(fā)較為容易。 硬件包括單片機(jī) AT89C5時(shí)鐘電路 、鍵盤電路、 DAC0832 、運(yùn)放 4558；軟件包括各波形的產(chǎn)生及對(duì)硬件的控制程序。波形及其參數(shù)可由軟件設(shè)定，程序采用 c51 語(yǔ)言編譯，使編譯比較簡(jiǎn)單。信號(hào)發(fā)生器既可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生低頻信號(hào)，也可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生高頻信號(hào)，產(chǎn)生的信號(hào)為特定頻率信號(hào)。例如在通信、廣 播、電視系統(tǒng)中，都需要射頻（高頻）發(fā)射，這里的射頻波就是載波，把音頻（低頻）、視頻信號(hào)或脈沖信號(hào)運(yùn)載出去，就需要能夠產(chǎn)生高頻的振蕩器。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 專業(yè) 電子信息工程 學(xué)生姓名 班級(jí) 1 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 2021 年 6 月 5 日 基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 摘 要 :信號(hào)發(fā)生器又稱信號(hào)源或 振蕩器 ， 是一種能產(chǎn)生模擬電壓波形的設(shè)備，這些波形能夠校驗(yàn)電子電路的設(shè)計(jì)。信號(hào)發(fā)生器廣泛用于電子電路、自動(dòng)控制系統(tǒng)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)，如高頻感應(yīng)加熱、熔煉、淬火、超聲診斷、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器 .本次設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的智能信號(hào)發(fā)生器，是基于 ATMEL 生產(chǎn)的 AT89C51 內(nèi)核的信號(hào)發(fā)生器，它的特點(diǎn)之處如下：可產(chǎn)生正弦波、方波，鋸齒波及三角波。硬件主要由單片機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 構(gòu)成，電路簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊 ，硬件成本較低。首先對(duì)信發(fā)生器進(jìn)行了概述，然后介紹了單片機(jī)的硬件和軟件知識(shí)。 關(guān)鍵詞 :信號(hào)發(fā)生器 ； AT89C51； DAC0832 Based on SCM Signal Generator Design Abstract: Signal generator, also known as source or oscillator it is an instrument for generating analog voltage waveforms and these waveforms can be used to verify the design of electronic circuits， signal generation is widely used in the automatic control and instructional example, in telemunications, broadcasting and television system, require radiofrequency (HF) emission, where the radio wave is the carrier, the audio (low frequency), the video signal or pulse signal is carried out, we need to produce highfrequency oscillator. In industry, agriculture, biomedical and other fields, such as the highfrequency induction heating, melting, quenching, ultrasound, magic resonance imaging, would require power, large or small, or high or low frequency paper proposes a design and implementation of a signal generator that use AT89C51 as its major module, which produced by ATMlE Company. There are some special features as follows. The signal generator can generate sine waveforms , saw waveforms, rectangle waveforms and triangle waveforms. It’s hardware includes AT89C51 and D/A chip circuit is simple and the hardware is low cost. It uses the software to adjust the data of the waveforms. It uses the 51 languages