【正文】 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????18 外部中斷 0 子程序 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19 T2 中斷子程序 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20 C 語言程序清單 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20 C 語言程序解析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30 運(yùn)算符的優(yōu)先級和結(jié)合性 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????30 庫函數(shù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31 功能界面建立相關(guān)函數(shù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38 鍵盤響應(yīng)相關(guān)函數(shù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38 提示信息顯示相關(guān)函數(shù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39結(jié) 論 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????40致 謝 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42附 錄 I?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????43附 錄 ΙΙ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????55附 錄 III??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56附 錄 IV??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57正弦信號發(fā)生器 1 1 緒 論 課題背景DDS 技術(shù)目前已成為頻率合成技術(shù)發(fā)展的主流方向，它高度的集成性，對于簡化電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，降低硬件的復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)的整機(jī)性能意義重大。用這種方法產(chǎn)生線性調(diào)頻信號及其它復(fù)雜波形信號的技術(shù)日益受到重視，并得到廣泛的應(yīng)用。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對一個(gè)系統(tǒng)來說，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的好壞是非常重要的。對于本系統(tǒng)我采用了四個(gè)模塊，即：鍵盤模塊、控制模塊、顯示模塊、正弦信號發(fā)生模塊。鍵 盤正弦信號產(chǎn)生顯 示CPU圖 1. 1 系統(tǒng)總框圖根據(jù)系統(tǒng)總框圖可知 CPU 是用來處理鍵盤傳來的按鍵信號，并且控制顯示模塊和正弦信號產(chǎn)生模塊的正常工作的。沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 2 硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案正弦信號發(fā)生器待選方案有兩個(gè)：方案一：利用單片機(jī)查詢正弦表的方法來產(chǎn)生正弦信號。缺點(diǎn)是輸出信號頻率范圍比較窄，而且輸出信號的波形好壞和單片機(jī)查詢的正弦表有密切關(guān)系，既在正弦波的一個(gè)周期內(nèi)所查的正弦表次數(shù)越多，則正弦波的波形越好。方案二：利用模擬電路知識中的振蕩電路的方法來產(chǎn)生正弦信號。缺點(diǎn)是電路的抗干擾能力比較差，不易實(shí)現(xiàn)程控，當(dāng)輸出頻率比較高時(shí)電路設(shè)計(jì)比較困難。此方法的優(yōu)點(diǎn)是輸出信號的頻率范圍比較寬，電路比較簡單，易于實(shí)現(xiàn)程控。由于 DDS 技術(shù)的發(fā)展，再加上生活水平的提高，本次設(shè)計(jì)我采用 DDS 技術(shù)。系統(tǒng)除能確保實(shí)現(xiàn)要求的功能外，還可以方便地進(jìn)行其它功能的擴(kuò)展。正弦信號發(fā)生器系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī)、AD9850、LCD 顯示電路和按鍵處理電路等組成，它的硬件電路如附錄所示。AD9850 是專業(yè)的正弦信號發(fā)生器件。并且可以通過 LCD 顯示頻率值，以便于更好的實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面。它在一塊芯片上集中成了中央處理單元 CPU、隨機(jī)存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)和多功能輸入/輸出 I/O 口，如并行口 I/O、串行口 I/O 和轉(zhuǎn)換 A/D 等。其典型結(jié)構(gòu)如圖 所示。時(shí)鐘電 路總線控 制C P UR O M / E P R O M / F L A S H4 K 字節(jié)R A M 1 2 8 字節(jié)S F R 2 1 個(gè)定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器2 個(gè)中斷系統(tǒng)5 中斷源、2 優(yōu)先級串行 口全雙工 2 個(gè)并行 口4 個(gè)R S TE A A L E P S E NX T A L 2 X T A L 1P 0 P 1 P 2 P 3V C CV S S圖 2. 2 單片機(jī)典型內(nèi)部組成原理圖單片機(jī)特點(diǎn)：a)單片機(jī)體積小巧、使用靈活、成本低，易于真正產(chǎn)品化。b)面向控制。c)抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠的工作。d)可以方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)、分布式的集散控制，使整個(gè)控制系統(tǒng)的效率大大地提高。單片機(jī)應(yīng)用：a)工業(yè)方面：電機(jī)控制，工業(yè)機(jī)器人，過程控制，智能傳感器，機(jī)電儀一沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 體化等。c)家用電器：高級電子玩具，微波灶，洗衣機(jī)，錄像機(jī)等。e)導(dǎo)航與控制方面：導(dǎo)彈控制，魚雷制導(dǎo)控制，智能武器裝置，航天導(dǎo)航系統(tǒng)等。g)汽車方面：點(diǎn)火控制，變速器控制，防滑剎車，排氣控制等。為了提高指令的執(zhí)行速度和效率，采用了面向控制的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的獨(dú)立 CPU，即選擇 Atmel 公司的 AT89S52 單片機(jī)。其片內(nèi)具有8KB 的可在線編程的 Flash 存儲器。AT89S52 單片機(jī)具有如下特性：? 片內(nèi)存儲器包含 8KB 的 Flash，可在線編程，擦寫次數(shù)不少于 1000 次；? 具有 256 字節(jié)的片內(nèi) RAM；? 具有可編程的 32 根 I/O 口線（P0、PP2 和 P3 口）；? 具有 3 個(gè)可編程定時(shí)器 T0，T1 和 T2；? 內(nèi)含 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針 DPTR0 和 DPTR1；? 中斷系統(tǒng)是具有 8 個(gè)中斷源、6 個(gè)中斷矢量、2 級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；? 串行通信口是 1 個(gè)全雙工的 UART 串行口；? 2 種低功耗節(jié)電工作方式為空閑模式和掉電模式；正弦信號發(fā)生器 5 ? 具有 3 級程序鎖定位；? 含有 1 個(gè)看門狗定時(shí)器；? 具有斷電標(biāo)志 POF；? AT89S52 的工作電壓為 ～；? 全靜態(tài)工作模式為 0～3MHz（AT89S52）和 0～16MHz （AT89LS52）；? 與 MCS51 產(chǎn)品完全兼容。 存儲器系統(tǒng)8K 的程序存儲器（Flash），可外擴(kuò)至 64K；256 的數(shù)據(jù)存儲器（RAM，可再外擴(kuò) 64K）；特殊功能寄存器 SFR。 AT89S52 的時(shí)鐘電路的接法振蕩器C1C2CYS懸空外部時(shí)鐘信號XTAL1XTAL2XTAL2XTAL1圖 2. 4 AT89S52 的時(shí)鐘電路的接法如上圖所示，左圖是內(nèi)部時(shí)鐘方式，右圖是外部時(shí)鐘方式。晶振選擇 12MHz，CC2 電容選擇 30pF（ 5~30pF 都可以）。一個(gè)時(shí)鐘周期包含 2 個(gè)晶振周期。如本設(shè)計(jì)用的是 12MHz 的晶振頻率，則機(jī)器周期為 1μS ，指令周期為 1~4μS。所以 ALE 引腳的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的 1/6。 AT89S52 的各個(gè)管腳的功能介紹（1）電源及時(shí)鐘引腳Vcc：電源接入引腳。（3）并行 I/O 引腳（32 個(gè)，分成 4 個(gè) 8 位口）~：一般 I/O 口引腳或數(shù)據(jù)/低位地址總線復(fù)用引腳；~：一般 I/O 口引腳和定時(shí)器 T2 定義的引腳；~：一般 I/O 口引腳或高位地址總線引腳；~：一般 I/O 口引腳或第二功能引腳。P0 口的每一個(gè)位口線可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LSTTL 負(fù)載。PPP3 口的每一位能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。由于單片機(jī)口線僅能提供幾毫安的電流，當(dāng)作為輸出驅(qū)動(dòng)一般晶體管的基極時(shí)，應(yīng)在口與晶體管的基極之間串接限流電阻。 復(fù)位電路在實(shí)際應(yīng)用中，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的復(fù)位。R1C1+5v RST AT89S52+5v RST AT89S52SR1R2C1圖 2. 5 左圖為上電復(fù)位，右圖為上電與按鍵均有的復(fù)位上電復(fù)位要求接通電源后，單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。RST 引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間（2個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。F， R1 為 ；晶振頻率為 6MHz 時(shí)，C1 為 22181。沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 開機(jī)與按鍵均有效的復(fù)位電路可以在單片機(jī)運(yùn)行期間，用按鍵完成復(fù)位操作。 開機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)。單片機(jī)啟動(dòng)后，片內(nèi)RAM 為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi) RAM 的內(nèi)容。P0～P3 為 FFH，SP 為07H，SBUF 不定，IP、IE 和 PCON 的有效位為 0，其余的特殊功能寄存器的狀態(tài)均為 00H。IP、IE 、和 PCON 的有效位為 0，各中斷源處于低優(yōu)先級且均被關(guān)斷，串行通信的波特率不加倍；PSW＝00H，當(dāng)前工作寄存器為 0 組。地址范圍為0000H～FFFFH。地址范圍為0000H～0FFFH 。程序存儲器低端的一些地址被固定地用作特定的入口地址：0000H：單片機(jī)復(fù)位的入口地址；0003H：外部中斷 0 的中斷服務(wù)程序入口地址；000BH：定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷服務(wù)程序入口地址；0013H：外部中斷 1 的中斷服務(wù)程序入口地址；001BH：定時(shí)/訂數(shù)器 1 溢出中斷服務(wù)程序入口地址；0023H：串行口接口的中斷服務(wù)程序入口地址；002BH：定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 溢出或 T2EX 負(fù)跳變中斷服務(wù)程序入口地址。 AT89S52 的數(shù)據(jù)存儲器配置AT89S52 片內(nèi) RAM 共有 256 字節(jié)，分成工作寄存器區(qū)、位址區(qū)、通用RAM 區(qū)和間接尋址 RAM 區(qū)四個(gè)部分。片外 RAM 地址空間為 64KB，地址范圍是 0000H～FFFFH。可由 IT0（ ）選擇其為低電平有效還是下降沿有效。（2） INT1（），外部中斷定請求信號輸入引腳。當(dāng) COU 檢測到 引腳上出現(xiàn)有效的中斷信號時(shí)，中沁村志 IE1（）置 1，向 CPU 申請中斷。當(dāng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 發(fā)生溢出時(shí)，置位 TF0，并向 CPU 申請中斷。當(dāng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 發(fā)生溢出時(shí)，置位 TF1，并向 CPU 申請中斷。當(dāng)串行口接收完一幀串行數(shù)據(jù)置位 RI 或當(dāng)串行口發(fā)關(guān)完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)置位 TI，向CPU 早請中斷。定時(shí)器 T2 溢出時(shí)置位標(biāo)志并向 CPU 申請中斷。在捕捉和常數(shù)自動(dòng)重裝方式下，當(dāng) EXEN2＝1 時(shí)，在 T2EX 端發(fā)生的負(fù)跳變使 EXF2 置位。 中斷的定義：CPU 正在執(zhí)行主程序時(shí)，單片機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的某一事件（如外部設(shè)備產(chǎn)生的一個(gè)電平的變化，一個(gè)脈沖沿的發(fā)生或內(nèi)部計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)溢出等）請求CPU 迅速去處理，于是， CPU 暫時(shí)中止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理所發(fā)生的事件。 CPU處理事件的過程，稱為 CPU 的中斷響應(yīng)過程。中斷源向 CPU 提出的處理請求，稱為中斷請求(或中斷申請)。中斷方式的優(yōu)點(diǎn)是大大地提高了 CPU 的工作效率。（2）INT1— 外部中斷請求 1，由引腳 INT1 輸入，中斷請求標(biāo)志為 IE1（3）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0 溢出中斷請求，中斷請求標(biāo)志為 TF0。（5）串行口中斷請求，中斷請求標(biāo)志為 TI 或 RI。標(biāo)志位分