【正文】 4C02 要么 沒有 WP 引腳保護(hù)功能，要么沒有器件地址功能（即 2 片 24C02 不能共用一個(gè)I2C總線），有些甚至兩種功能均無。 的結(jié)構(gòu)與性能 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電。由 6腳和 4 只電容構(gòu)成。 第二部分是數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換通道。其中 13腳（ R1IN）、 12腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦DP9插頭； DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。所以一通道的 1 1 1 14 腳就全空腳啦。 ` 第三部分就是供電啦。 20%PR 其實(shí)美信公司生產(chǎn)的用于 RS232接口的芯片有好多好多。其中 MAX3233E 使用 +3v 電源、 +15kvESD 保護(hù)、而且省去了電荷泵的 4只電容。 1602 型 LCD 的接口信號(hào)說明，如表 所示： 表 LCD1602接口說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負(fù)極 基本操作程序 讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： D0～ D7=狀態(tài)字 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出：無 寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0～ D7=指令碼， E=高脈沖 輸出： D0～ D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=L， D0～ D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無 19 第四章 主要硬件的總體設(shè)計(jì) 與單片機(jī)的接口電路 AD9850有兩種與微機(jī)并行打印口相連的評(píng)估版 ,并配有 Windows下運(yùn)行的軟件 ,可以作為應(yīng)用參考 ,但運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì) DDS 的控制與微機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制相比 ,具有編程控制簡(jiǎn)便、接口簡(jiǎn)單、成本低 ,容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化等優(yōu)點(diǎn) ,因此普遍采用 MCS51 單片機(jī)作為控制核心來向 AD9850 發(fā)送控制字。 I/O 方式并行接口 I/ O 方式的并行接口電路比較簡(jiǎn)單 ,但占用單片機(jī)資源相對(duì)較多 ,圖 38是 I/O 方式并行接口的電路圖 ,AD9850 的數(shù)據(jù)線 D0~D7 與P1口相連 , FQ_UD 和 W_CLK 分別與 (10 引腳 )和 (11 引腳 )相連 ,所有的時(shí)序關(guān)系均可通過軟件控制實(shí)現(xiàn)。 VL與地之間接一個(gè) 10K 的滑動(dòng)變阻器來到 1602 初始顯示的調(diào)節(jié)。要根據(jù)寫入控制字方式的不同嚴(yán)格按照AD9850 的時(shí)序圖來編寫控制字寫入子程序 [9 ,10 ] 。 AD9850 數(shù)據(jù)傳送子程序如下 : DDS_DATA BIT P1. 3 DDS_WCL K BIT P1. 4 DDS_FQUD BIT P1. 5 DATA0 DATA 30H DATA1 DATA 31H DATA2 DATA 32H DATA3 DATA 33H DATA4 DATA 34H ORG 0000H MAIN : MOV 30H , 0H 118 AD9850 數(shù)據(jù)傳送子程序如下 : DDS_DATA BIT P1. 3 DDS_WCL K BIT P1. 4 DDS_FQUD BIT P1. 5 DATA0 DATA 30H DATA1 DATA 31H DATA2 DATA 32H DATA3 DATA 33H DATA4 DATA 34H ORG 0000H MAIN : MOV 30H , 0H MOV 31H , 06H MOV 32H , 66H MOV 33H , 66H MOV 34H , 66H 22 lcall SEND_DATA lcall SEND_DATA SJMP ＄ END_DATA : MOV R1 , DATA4 MOV R0 , 05H CLR DDS_FQUD LOOP_SEND_W: MOV A , R1 CLR C SEND_1_BIT : LOOP_SEND : CLR DDS_WCL K RRC A MOV DDS_DATA ,C DJNZ R2 ,LOOP_SEND DEC R1 DJNZ R0 ,LOOP_SEND_W SETB DDS_FQUD RET END 23 圖 系統(tǒng)程序流程圖 AT89S52 初始化 AD9850 初始化 LCD1602 初始化 正弦波、方波、三角波發(fā)生 顯示及數(shù)據(jù)輸出 24 第六章 用到的數(shù)學(xué)原理 數(shù)學(xué)原理 設(shè)有一頻率為 f 的余弦信號(hào) )(tS ： 現(xiàn)在以采樣頻率 cf 對(duì) )(tS 進(jìn)行采樣，得到的離散序列為： )2cos()( fnTS ?? ?2,1,0?n 其中cc fT1? 為采 樣周期。 根據(jù)上述原理可以構(gòu)造一個(gè)不變量 K 為量化相位增量的量化序列： nKn ?)(? ?2,1,0?n 然后完成從 )(n? 到另一個(gè)序列 )(nS 的映射，由 )(n? 構(gòu)造序列： )2c o s (2c o s)(2c o s)(cf n TKnKM nnS ???? ??? 公式（ 6— 1） 25 公式（ 61）是連續(xù)信號(hào) )(tS 經(jīng)采樣頻率為 cf 采樣后的離散時(shí)間序列，根據(jù)采樣定理，當(dāng)21?? MKffc時(shí)， )(nS 經(jīng)過低通濾波器平滑后，可唯一恢復(fù)出 )(tS 。 由奈奎斯特準(zhǔn)則可知，允許輸出的最高頻率 2max co ff ?，即 12 ?? NK ，但實(shí)際上在應(yīng)用中受到低通濾波器的限制，通常 2max co ff ?，以便于濾波鏡像頻率，一般： co ff ?? %40m a x 由此可見 DDS的工作頻率帶較寬，可以合成從直流到 的頻率信號(hào)，同時(shí)它 26 的輸出相位連續(xù)，頻率穩(wěn)定度高。 采樣回放法 該方法最為容易實(shí)現(xiàn)，只需對(duì)已有標(biāo)準(zhǔn) 正弦信號(hào)源進(jìn)行采樣得到數(shù)據(jù)后直接回放或進(jìn)行變頻變幅處理后回放。在進(jìn)行數(shù)字變頻及變幅處理時(shí)，要清楚數(shù)據(jù)的格式并保證回放數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)滿足奈奎斯特定理，防止頻譜混迭。但由于該表中數(shù)據(jù)量有限，得到的正弦波頻率單一；且如 TI公司的聲明所述，芯片 ROM 中的內(nèi)容可能在將來發(fā)生改動(dòng)，這樣不利于系統(tǒng)的兼容。這樣，不但可以解決頻率單一的問題，還可以增加數(shù)據(jù)量，從而增加精度。 正弦表可以通過 MATLAB 模擬仿真后生成數(shù)據(jù)文件得到，也可以采用方法 3和 4 的辦法用計(jì)算的方法生成。一定角度的正弦及余弦波都可以展開成泰勒級(jí)數(shù)，實(shí)際應(yīng)用是只取有限項(xiàng)進(jìn)行近似處理。計(jì)算不同的角度只需不斷地變換 的值，且利用弧度與頻率之間的關(guān)系很容易實(shí)現(xiàn)變頻處理。 數(shù)字正弦振蕩器法 數(shù)字正弦波振蕩器可以視為在單位圓上有兩個(gè)復(fù) 共軛極點(diǎn)的二階振蕩器。為方便起見 ，我們不對(duì)系統(tǒng)加入沖擊信號(hào) ，而改變 )2(?y 的起始值 ，從而使系統(tǒng)滿足起振的起始條件。在下面的 DTMF 編碼波形產(chǎn)生中采用的公式為： )2()1()( ?????? nybnyany （ 26） 可見用數(shù)字頻率振蕩器產(chǎn)生正弦波的實(shí)質(zhì)就是如何用程序?qū)崿F(xiàn)上述的差分方程。在 DSP 運(yùn)用中，經(jīng) 常需要產(chǎn)生正弦波。本章介用遞推數(shù)列算正弦波的方法，先介紹原理，推導(dǎo)出遞推公式，然后用浮點(diǎn)小數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算，再用定點(diǎn)小數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化算法，最后進(jìn)行誤差分析，并提出更精 確的定點(diǎn)小數(shù)算法。 我們所要產(chǎn)生的正弦波，其實(shí)是一系列的整數(shù)，把這些整數(shù)按照一定的取樣頻率發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器，就可以變成真正的正弦波了。解決了這個(gè)問題，也就找到了遞推公式。根據(jù)上面的遞推公式，很容易寫出下面的正弦波計(jì)算程序。 float y[3] = {0, sin(w*Ts),0}。 float a2=1。 y[2]=y[1]。 return y[0]?，F(xiàn)在看如何用定點(diǎn)小數(shù)來更快的計(jì)算正弦波。首先需要決定的是小數(shù)的 Q值，雖然我們最后計(jì)算的正弦波的值都是小于 1的，但是在計(jì)算過程中需要用 2*cos(w*Ts)，而這個(gè)值最大為 2，所以我們選擇的 Q 值必須至少最大能表示 2。 的 Q14值是*2^14=5550=0x786F，同樣 的 Q14 值為 0x15AE。 short y[3] = {0, 0x15AE,0}。 short a2=0xC000。 y[2]=y[1]。 return y[0]。 使用定點(diǎn)小數(shù)計(jì)算必須仔細(xì)分析誤差，下面來看看我們產(chǎn)生的正弦波的誤差是多少。在上面的例子中我們用 0x786F 表示 ，這存在一定的誤差，把 Q14 的 0x786F 再轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)就是 0x786F/2^14=，可以看到相對(duì)誤差非常小，也就是說最終得到的正弦波在頻率上的誤 差也是非常小的。例如如果用 CD音質(zhì)的取樣頻率 44100Hz 來產(chǎn)生 100Hz 的正弦波，那么 a1=2*cos(2*pi*440/44100)= ，這個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換為 16 比特的 Q14 的值是 0x7fc0。為了能夠精確地計(jì)算這樣的正弦波，必須使用 32bit 的 Q30 定點(diǎn)小數(shù)。一般 DSP 計(jì)算都采取塊計(jì)算方式，一次計(jì)算 n 個(gè)（例如 64）個(gè)取樣值，這樣不但減少了函數(shù)的調(diào)用負(fù)擔(dān)，也可以減少中間的內(nèi)存移動(dòng)的次數(shù)（ y[2]=y[1]。）。 31 第七章 電路原理圖的繪制 一般步驟 1. 繪制出設(shè)計(jì)電路的草稿圖（根據(jù)稿圖搜集并購(gòu)買電子元件） 2. 利用 PROTEL99SE 軟件畫出電路原理圖。根據(jù)該電 路板土就可以加工生成印刷電路板。 原理圖的繪制 1. 創(chuàng)建一個(gè)新的設(shè)計(jì)文件管理庫(kù) 執(zhí)行 FILE|NEW命令新建一個(gè)管理數(shù)據(jù)庫(kù)文件，選擇 SCHEMATIC DOCUMENT 圖標(biāo)，單擊 OK。執(zhí)行主菜單的 DESIGN|ADD REMOVE LIBRARY 命令或單擊左側(cè)設(shè)計(jì)管理器的 ADD|REMOVE 按鈕。 4. 修改元件參數(shù) 5. 保存原理圖 32 結(jié)束語 經(jīng)過這么多天的努力，我終于把畢業(yè)設(shè)計(jì)論文做好了。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)信號(hào)發(fā)生器的硬件認(rèn)真地進(jìn)行了學(xué)習(xí)，通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲很多。這使我明白不管做什么事都應(yīng)該抱著細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)、不浮躁的態(tài)度，特別是我們自動(dòng)化這行，每個(gè)細(xì)節(jié)都要把握，因?yàn)槊恳粋€(gè)任務(wù)都有可能影響到生產(chǎn)制造，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致事故 的發(fā)生，這可是所有人都不愿看到的。雖然有時(shí)解決問題的道路是漫長(zhǎng)，但是我們要堅(jiān)信只要努力就一定