【正文】 度的降低 AD9850內(nèi) 部系統(tǒng)時鐘 125MHz的干擾，采用了具有較窄過渡帶特性的橢圓濾波器，并采用 7階橢圓低通濾波。 本系統(tǒng)中設(shè)計輸出信號的幅度范圍為 ～ 20V。以輸出典型值 10mA外接電阻 500為準(zhǔn)，得信號幅度為 ，達(dá)不到設(shè)計要求，因此需要對輸出信號的幅度進(jìn)行放大。 MAX437高精度低噪聲，尤其是在閉環(huán)增益為 5或更大時性能表現(xiàn)穩(wěn)定， 80MHz的頻帶寬度也能滿足所需。在本系統(tǒng)中， MAX437的輸入端口為經(jīng)過低通濾波的 AD9850輸出信號?？紤]到 MAX437的輸出最高電壓為 15V，而指標(biāo)要求為 20V，故此處使用 40K的電位器，可以對放大倍數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 濾波電路如 圖 3 功率放大電路如圖 35所示。該標(biāo)準(zhǔn)的目的是定義數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的電氣特性。由于RS232電路電平與 TTL電平不同，因此 RS232驅(qū)動器與 TTL電平連接時必須經(jīng)過電平轉(zhuǎn) 21 換，本系統(tǒng)采用 MAXIM公司的 MAX232來完成這一功能。所以采用此芯片接口，串行通信系統(tǒng)只需單一的 +5V電源就可以了。 1234567891110J11 23 45 67 89 1011 1213 1415 16M A X 2 3 2T 2 O U TR 2 I NT 1 O U TR 1 I NT 1 I NR 1 O U TT 2 I NR 2 O U TC 1 +C 1 C 2 +C 2 GNDVV+V C CC410uFC510uFC710uFC610uF+ 5 V 圖 36 串口電路原理圖 C8051F020有一個全雙工的串行通訊口，可以通過 MAX232與 PC進(jìn)行交互。 MAX232的 T1取引腳 (Pin 21)和單片機(jī) C8051F020的 TXD引腳 (Pin 11)連接， R1 OUT引腳 (Pin 12)和 C8051F020的RXD引腳 (Pin 10)連接。 單片機(jī)與 DDS 芯 片接口電路設(shè)計 信號的產(chǎn)生與控制部分電路由單片機(jī) C8051F020與 DDS芯片 AD9850組成，用戶通過鍵盤輸入的信號要求被 C8051F020接收，并經(jīng)其處理后將計算出的控制字傳送給AD9850，由 AD9850產(chǎn)生頻率可控的信號。 AD9850有兩種與微機(jī)并行打印口相連的評估版，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 DDS的控制與微機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制相比，具有編程控制簡便、接口簡單、成本低，容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)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 ??9 。在設(shè)計及布板中，需要注意的是 ??16 ： 印刷板上電路出現(xiàn)電磁干擾的問題，通常都是因?yàn)殡娫淳€和地線上的噪聲電壓，它不僅會造成電路工作不正常，還會產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射。地線與電源線加粗，寬度達(dá)到 40mil。 對于多層板，往往專門設(shè)置一層地平面，但是，多層板的成本較高，而采用在雙面板上作地線網(wǎng)格的方法能獲得幾乎相同的方法。為了減小地線電感，本印制板設(shè)計中采用的是多點(diǎn)接地法，來盡量增大接地面積，接地線盡量短以減小電感。 由于系統(tǒng)既有數(shù)字器件又有模擬器件，所以產(chǎn)生了很多數(shù)字信號和模擬信號。因此在進(jìn)行 PCB設(shè)計時，在器件的布局上，遵循數(shù)字器件和模擬器件分開擺放，輸出模擬信號線最短輸出、輸入模擬信號線最短輸入、模擬器件的模擬地以最短距離到地的原則。一種方法為將閑置輸入端與使用輸入端并聯(lián)，方法簡單，但是增加了前級電路的輸出負(fù)擔(dān) ； 另一種方法為將閑 置輸入端通過電阻上拉到高電平 。 布線時，數(shù)據(jù)線、地址線和控制線盡量縮短，以減小對地的分布電容 ： 而且其長短和走線方式盡量一致，以免造成各線阻抗差異過大，使信號達(dá)到終端時波形差異很大，形成非同步干擾。本板采用雙面走線，所以兩面的線盡量垂直，以 防止總線間的電磁串?dāng)_。在線路板的邊緣，信號線或電源線上的電流會產(chǎn)生更強(qiáng)的輻射，為了避免這種情況的發(fā)生，關(guān)鍵信號線不要太靠近線路板的邊緣。系統(tǒng)中控制軟件占有很重要的地位。本系統(tǒng)在進(jìn)行軟件設(shè)計用的是 K51,K51是基于Windows平臺下的集成調(diào)試環(huán)境，支持軟 件仿真和硬件仿真。有豐富的窗口顯示方式，多方位，動態(tài)地展示仿真的各種過程，使用極為便利。 應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計的，應(yīng)該可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。設(shè)計出軟件的 總體結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)清晰、簡捷、流程合理。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植、修正。即根據(jù)功能要求，描繪出各個輸入和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，它是關(guān)系到系統(tǒng)性能好壞的重要因素。 （ 5）要合理分配系統(tǒng)資源，包括 ROM、 RAM、定時器 /計數(shù)器、中斷資源等。 （ 7）加強(qiáng)軟件抗干擾設(shè)計，它是提高計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可靠性的有利措施 。 （ 2）鍵盤掃描程序與處理程序 。 （ 4）正弦波發(fā)生程序及其服務(wù)程序 。 （ 6） 方波發(fā)生程序 。 功能軟件設(shè)計 主程序模塊 程序開始后，運(yùn)行初始化程序，包括初始化單片機(jī) C8051F0初始化 AD9850、初始化液晶顯示模塊等。輸入的信號相關(guān)信息通過運(yùn)行液晶顯示程序，在 LCD上顯示正確的輸入數(shù)據(jù)和提示字符。 其流程圖如圖 41所示： 27 圖 41 主程序圖 1． 上電復(fù)位。 3. 循環(huán)執(zhí)行 While（） 程序，當(dāng)有 /INT0中斷申請時，轉(zhuǎn)向中斷鍵盤掃描處理程序。 上電 系統(tǒng)初始化 確認(rèn)鍵 正弦波 或 方波 三角波 鋸齒波 YES NO YES YES NO NO YES 根據(jù)鍵值計算控制字 控 制字寫入 AD9850,頻率更新 LCD 顯示 使能 T0 定時器 T0 中斷， DAC0 輸出三角波 使能 T1 定時器 T1中斷 DAC0輸出鋸齒波 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 28 中斷鍵盤處理程序 計算機(jī)控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)和控制信號的輸入主要使用鍵盤。鍵盤接口軟件的主要任務(wù)包括以下幾個方面 ： 檢測并判斷是否有鍵按下 ； 按鍵開關(guān)的延時消抖功能 ； 計算并確定按鍵的鍵值 ； 程序根據(jù)計算出的鍵值進(jìn)行一系列的動作處理和執(zhí)行?！碧幚沓绦?； “ Shift”處理程序 ； “刪除”，處理程序 ； “確認(rèn)”，處理程序 ； 中斷鍵盤處理程序 的流程圖如圖 42所示： 29 圖 42 中斷鍵盤流程圖 鍵盤掃描的具體過程如下 ： 方法是在系統(tǒng)初始化時， ， ，若有鍵按下，與門會輸出一個低電平申請中斷。 三角波發(fā)生程序 三角波發(fā)生程序采用的方法是：利用 C8051F020片內(nèi)的 定時器 T0中斷，使 C8051F020片內(nèi)的 DAC0輸出更新。 DDS作為一種信號源，由外部送入的 32位的頻率控制字在 AD9850內(nèi)部的 DDS核進(jìn)行頻率合成，合成后的信號通過反向?yàn)V波器以及幅度控制，最終由 12位 DAC將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出。 本 設(shè)計的相對帶寬很寬、頻率轉(zhuǎn) 換時間極短、頻率分辨率很高、全數(shù)字化結(jié)構(gòu)便于集成、輸出相位連續(xù)， 頻率、相位和幅度均實(shí)現(xiàn)了程控。另外還與計算機(jī)緊密結(jié)合在一起，充分發(fā)揮 了 軟件的作用。 由于我現(xiàn)在各方面的知識還不是很完善，考慮得不是很周到，而且時間倉促，所以 在今后的學(xué)習(xí)、工作中，我將繼續(xù) 努力學(xué)習(xí)新技術(shù)，不斷更新升級，完善產(chǎn)品。 // define data_OUT P1 sbit FQ_UD=P3^2； //AD9854信號更新申請 // sbit W_CLK=P3^3； // 寫控制字時鐘 // unsigned char CON_word[5]； // 控制字 // Void delay (unsigned into N) { into I； for(I=0； IN； I++)； } Void WRITE_AD9850(void) { unsigned char I； FQ_UD=0； W_CLK=0； delay(0)； CON_word[0]=CON_word[0]amp。 Void fang (void) { unsigned long I=0； char n=0； silkscreen()； FontSet_(0,1) putstring_(0,0,*p1)； char ch, h=0； ch=getchar()； FontSet(0,1)； putchar(16,h,ch) while(ch!=確認(rèn) ) { h=h+8； FontSet(0,1)； putchar(16,h,ch)； I=I*10+ch； ch=getchar()； } h=0； FontSet_(0,1)； putstring_(24,0,*t1)； ch=getchar()； FontSet(0,1)； putchar(41,0,ch)： while(ch!=確認(rèn) ) { n=0； h=8+h； n=n*10+ch； FontSet(0,1)； putchar(41,h,ch)； } TH0=(655361/i)/256； TL0=(655361/i)%256； TR0=0； PCAOCPH=256256*n； PCAOCPH=256256*n； } 附 錄 38 附錄 3 鋸齒波發(fā)生程序 void juchibo() { unsigned long i=0； char n=0； clrscreen()； FontSet_(0,1) putstring_(0,0,*p2)； char ch, h=0； ch=getchar()； FontSet(0,1)； putchar(16,h,ch) while(ch!=確認(rèn) ) { h=h+8； FontSet(0,1)； putchar(16,h,ch)； i=i*10+ch； ch=getchar()； } h=0； FontSet_(0,1)； putstring_(24,0,*t2)； ch=getchar()； FontSet(0,1)； putchar(41,0,ch)： while(ch!=確認(rèn) ) { n=0； h=8+h； n=n*10+ch； FontSet(0,1)； putchar(41,h,ch)； } TH1=(655361/i)/256； TL1=(655361/i)%256； TR1=1； } void T1(void) interrupt 11 { TF=0 if(DAC1=n) DAC1=0； DAC1++； } } } 39 附錄 4 三角波發(fā)生程序 ： void sanjiaobo() { { unsigned long i=0； char n=0； clrscreen()； FontSet_(0,1) putstring_(0,0,*p1)； char ch, h=0； ch=getchar()； FontSet(0,1)； putchar(16,h,ch) //T2中斷 // while(ch!=確認(rèn) ) { h=h+8； FontSet(0,1)； putchar(16,h,ch)； i=i*10+ch； ch=getchar()； } h=0； FontSet_(0,1)； putstring_(24,0,*t1)； ch=getchar()； FontSet(0,1)； putchar(41,0,ch)： while(ch!=確認(rèn) ) { n=0； h=8+h； n=n*10