【正文】 頻率合成器芯片有MC14515MC14515MC145158等，但它們工作的最高頻率只能達(dá)到30MHZ，如果要用這些芯片來構(gòu)成100MHZ左右的鎖相頻率合成器，則必須配合MC1200MC12013分頻器來完成，由于高頻經(jīng)過的線路越多越容易受到干擾。3）、顯示單元 常用的顯示接口電路多數(shù)由8158279等芯片構(gòu)成，由于這些芯片與單片機(jī)連接時(shí)需要占用P0、P2口，另外采用動(dòng)態(tài)掃描方式占用單片機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)資源比較大。4）、鍵盤電路 由于本設(shè)計(jì)中使用的按鍵較多，我們采用了功能鍵與數(shù)字鍵分開識(shí)別的方式，即功能鍵采用查詢方式，數(shù)字鍵采用編碼動(dòng)態(tài)掃描方式，這樣既可以減少掃描占用的時(shí)間，又可以簡(jiǎn)化程序。目前市場(chǎng)上EEPROM類型很多如2764A、2864A等，都是并行EEPROM，體積大且不具有關(guān)電保存數(shù)據(jù)的功能。另外采用串行的形式，能夠節(jié)省單片機(jī)的口資源。因此有必要在電路中設(shè)置看門狗電路（WATCHDOG電路）監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行。如果采用帶有硬件構(gòu)成的WATCHDOG系統(tǒng)，它的硬件部分完全獨(dú)立于CPU之外，將大大地提高它的可靠性。第三章 硬件系統(tǒng) 接收機(jī)電路 采用了本課題提供的CXA1019S芯片及其外圍典型應(yīng)用電路。此電路是在CXA1019S典型應(yīng)用電路的基礎(chǔ)上去掉AM部分，如圖2所示： 圖2由天線將高頻信號(hào)經(jīng)BPF濾波器送到CXA1019S芯片的13腳（FM高頻輸入），在芯片內(nèi)部進(jìn)行高頻放大，放大后的信號(hào)由接在10腳的LCC5和VD1選頻，通過改變變?nèi)荻O管VD1的反向偏置電壓，來改變變?nèi)荻O管的電容量，以達(dá)到頻率調(diào)諧的目的；接在8腳的LCC8和VD2組成FM本振選頻網(wǎng)絡(luò)，同樣是通過調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管VD2的反向偏置電壓來改變本振頻率的；選頻后的調(diào)頻電臺(tái)信號(hào)在芯片內(nèi)部混頻，通過R1（330）電阻送到CF（），經(jīng)其選頻后送到芯片的18腳進(jìn)行FM中頻放大。通過內(nèi)部的音頻功率放大最后由28腳送出給揚(yáng)聲器。相關(guān)的理論計(jì)算如下：（1）、波段覆蓋系數(shù)的計(jì)算88MHz~108MHz頻率,高端頻率fmax=108MHz,低端頻率為fmin=88MHz,設(shè)電容的最大值為Cmax，最小值為Cmin，回路外接電容Cpx于是存在從 有由上式有設(shè)Kd為波段覆蓋系數(shù)則有Kd=Kd= Kd2=得到， 只要，在結(jié)構(gòu)上該可變電容器是可以實(shí)現(xiàn)的。① 本振回路參數(shù)計(jì)算:變?nèi)荻O管先與C8串聯(lián)再與C7并聯(lián)構(gòu)成振蕩加路的總C(設(shè)變?nèi)荻O管最大值為CVDmax、最小值為Cvdmin)即為：∵Cmax=C7+ =、Cmin=C7+ =Kd== =∴Kd變?nèi)荼冗_(dá)到覆蓋系數(shù)要求。fmax=,L1= fmin=,L1= 數(shù)字鎖相環(huán)路部分這一部分既是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，我們利用鎖相環(huán)路法來構(gòu)成數(shù)字式頻率合成器，應(yīng)用鎖相頻率合成器芯片BU2614內(nèi)部的數(shù)字邏輯電路把VCO頻率一次或多次降頻至鑒相器頻率上，再與參考頻率在鑒相電路中進(jìn)行比較，所產(chǎn)生的誤差信號(hào)用來控制VCO的頻率，使之鎖定在芯片內(nèi)參考頻率的穩(wěn)定度上。BU2614的應(yīng)用為調(diào)諧器（小型元件，盒式收音機(jī)，收音設(shè)備等），特性為：1） 內(nèi)建高速預(yù)置可分頻130MHZ壓控振蕩器。3） 低電流消耗，（操作時(shí)4MA，PLL關(guān)閉時(shí)100MA）。6） 解鎖檢測(cè)。該方案的顯著優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度高,當(dāng)壓控振蕩器參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可自動(dòng)跟蹤捕捉，使頻率重新穩(wěn)定。BU2614鎖相頻率合成芯片工作于FM波段，具有低噪聲，低能耗的特點(diǎn)，并且內(nèi)部帶有高靈敏度RF放大器，支持IF計(jì)數(shù)功能。本設(shè)計(jì)選擇R0為“1”R1為“1”，R2“1”，標(biāo)準(zhǔn)頻率為25KHZ與頻率FMOSC/N比較，在PD輸出相位比較信號(hào)，根據(jù)PD輸出端的不同狀態(tài)，從低通濾波器得到相應(yīng)的直流電壓，該電壓加在CXA1019S收音機(jī)回路的調(diào)諧和本振回路中的變?nèi)荻O管上，使得調(diào)諧頻率和本振頻率的改變與天線BPF接出的載波信號(hào)諧振收到電臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電調(diào)諧功能。（2）鎖相環(huán)的組成及工作原理此環(huán)路是一個(gè)相位的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。如圖5所示： 圖5當(dāng)壓控振蕩器的頻率f0由于某種原因而發(fā)生變化時(shí)，必然相應(yīng)地產(chǎn)生相位變化。V0(t)用來控制壓控振蕩器中的壓控元件數(shù)值（變?nèi)荻O管的電容量），而這壓控元件又是VCO振蕩回路的組成部分，結(jié)果壓控元件電容量的變化將VCO的輸出頻率fv又拉回到穩(wěn)定值上來。A 、鑒相器PD鑒相器是鎖相環(huán)路中的關(guān)鍵部件。因此在數(shù)字式鎖相環(huán)路中常采用脈沖取樣保持相位比較器做鑒相器，其作用是：用來比較輸入信號(hào)電壓和輸出信號(hào)電壓的相位，產(chǎn)生與兩信號(hào)之間相位差成比例的電壓Vd(t)≈Kd(θvθ r)。B、 環(huán)路濾波器環(huán)路濾波器，即低通濾波器，常用的形式有：RC濾波器、無源比例積分濾波器、有源比例積分濾波器。本設(shè)計(jì)采用RC濾波器（其電路如圖6所示）。環(huán)路濾波器的輸出波形如圖7： 圖7 采用RC濾波器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、調(diào)試方便。C 、壓控振蕩器(VCO)壓控振蕩器就是在振蕩電路中采用壓控元件作為頻率控制器件，壓控元件一般都是用變?nèi)荻O管，它的電容量受到輸入電壓vc(t)的控制。在一定范圍內(nèi)，ωv與vc之間是線性關(guān)系。變壓二極管是一個(gè)PN結(jié)電容變化范圍較大的晶體二極管，變?nèi)荻O管工作時(shí)，兩端加一個(gè)反向偏壓VD；VD變化其等效電容CD也隨之變化。對(duì)于超變結(jié)n=2或更高由式可知，在零偏壓時(shí)，結(jié)電容按指數(shù)規(guī)律下降其特性如圖8： 圖8在電路中如圖調(diào)頻信號(hào)發(fā)生器原理圖中電感L1電容C組成了并聯(lián)諧振回電路，圖中加了隔直電容CC8，此外，CC8還起到高頻振蕩信號(hào)的耦合電容的作用，CC8取1000PF遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CD，也就是說不管變?nèi)荻O管的反相偏壓多么低，CC8CD永遠(yuǎn)成立。實(shí)際應(yīng)用中，壓控振蕩特性的線性范圍是有限的，超出這個(gè)范圍之后，控制靈敏度將會(huì)下降。D、程分頻器( N )本設(shè)計(jì)利用集成芯片BU2614內(nèi)部的移位寄存器構(gòu)成分頻器，其分頻系數(shù)N由單片機(jī)程序來決定，最后通過單片機(jī)與BU2614通訊來實(shí)現(xiàn)。 本設(shè)計(jì)中對(duì)鎖相環(huán)電路而言，其核心元件是BU2614鎖相頻率合成芯片。它是通過單片機(jī)為它預(yù)置的分頻比來調(diào)節(jié)本振頻率的。從而完成了收音機(jī)接收調(diào)諧穩(wěn)頻功能。MAX7219是串行接口8位數(shù)字靜態(tài)顯示芯片，功能齊全，占用系統(tǒng)資源少，只使 圖 鍵盤電路 對(duì)于功能鍵的設(shè)計(jì)，我們采用了查詢的方式，~，將單片機(jī)的P0、P2口都作為I/O口使用，~，這10個(gè)鍵既作為數(shù)字鍵0~9，又作為10個(gè)存儲(chǔ)電臺(tái)的臺(tái)號(hào)。其具體的電路如圖11 所示。93C46是64*16（1024）位串行存取的電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，具有在線改寫數(shù)據(jù)和自動(dòng)擦除功能；無論電源開或關(guān)，數(shù)據(jù)不丟失；其與單片機(jī)的連接如圖10，主要通過端口CS、SK、DI和DE來進(jìn)行通信完成。當(dāng)CS=1時(shí)，可對(duì)芯片讀寫。SK為串行數(shù)據(jù)輸入或輸出的外加觸發(fā)時(shí)鐘信號(hào)輸入，輸入時(shí)鐘頻率為0~250KHZ。DE為串行數(shù)據(jù)輸出端，讀寫操作時(shí)，OUT可用作擦寫狀態(tài)指示相當(dāng)于READY/BUSY信號(hào)，其它狀態(tài)時(shí)OUT處于高阻態(tài)。 程序運(yùn)行監(jiān)視電路 程序運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)又稱為看門狗電路（WATCHDOG），其主要