2022年数字信号发生器的设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习数字信号发生器的设计I 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习摘要数字信号发生器是在电子电路设计、自动掌握系统和外表测量校正调试中应用很多的一种信号发生装置和信号源；而正弦信号是一种频率成分最为单一的常见信号源,任 何复杂信号 例如声音信号 都可以通过傅里叶变换分解为很多频率不同、幅度不等的正 弦信号的叠加,广泛地应用在电子技术试验、自动掌握系统和通信、仪器外表、掌握等 领域的信号处理系统中及其他机械、电声、水声及生物

2、等科研领域；关键词： 数字信号发生器、信号处理、应用II 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习目 录1 绪论 . . 11.1 课题描述 . 1 1.2 信号发生器外围结构 . 1 2. 试验芯片简介 . . 22.1 AT89C51的简介 . . 22.2 DAC0832芯片 . . 43 数字信号发生器的设计方案 . . 83.1 方案简介 . 83.2 方案论证与比较 . 83.3 数字信号发生器硬件设计 . 93.4 数字信号发生器的软件实现 . 123.5 测量结果与误差分析 .

3、15总 结 . . 15参考文献 . . 16III 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习1 绪论1.1 课题描述信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动掌握、遥测掌握、测量仪器、仪表和运算机等技术领域；采纳集成运放和分立元件相结合的方式,利用迟滞比较器电路产生方波信号, 以及充分利用差分电路进行电路转换,从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器；通过对电路分析,确定了元器件的参数,并利用Multisim 软件仿真电路的抱负输出结果, 克服了设计低频信号发生器电路方面存

4、在的技术难题,使得设计的低频信号发生器结构简洁,实现便利；本讨论的数字信号发生器是基于直接数字合成即 DDS技术设计的 , 采纳 VHDL与 C语言相结合的方法 , 通过查找储备于 ROM查找表中的各种标准波形数据, 产生频率可调并且高精度的正弦波、方波、锯齿波等常用信号 , 并且可以通过修改表中的数据 , 实现任意信号发生器 . 1.2 信号发生器外围结构图 1 信号发生器外围结构示意图1 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习如上为信号发生器结构示意图, 本文介绍的是一种用51 单片机构成

5、的波形发生器,可产生三角波、方波、锯齿波和正弦波等多种波形,波形的周期可用程序转变,并可根据需要挑选单极性输出或双极性输出,具有线路简洁、结构紧凑、性能优越等特点；2. 试验芯片简介2.1 AT89C51 的简介AT89C51是一种带 4K字节闪存可编程可擦除只读储备器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8位微处理器,俗称单片机； AT89C2051是一种带 2K字节闪存可编程可擦除只读储备器的单片机；单片机的可擦除只读储备器可以反复擦除1000 次；该器件采纳 ATMEL高密度非易失存储器

6、制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容；由于将多功能8位 CPU和闪耀储备器组合在单个芯片中,ATMEL的 AT89C51是一种高效微掌握器,AT89C2051是它的一种精简版本； AT89C51单片机为很多嵌入式掌握系统供应了一种灵 活性高且价廉的方案；形状及引脚排列如下列图图 2 AT89C51 芯片形状结构及引脚分布图2 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习 管脚说明：VCC：供电电压；GND：接地；P0口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口,每脚可

7、吸取 8TTL门电流；当 P0口 的管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入； P0能够用于外部程序数据储备器,它可以被 定义为数据 / 地址的第八位；在 FIASH编程时, P0 口作为原码输入口,当 FIASH进行校 验时, P0输出原码,此时 P0外部必需被拉高；P1口： P1 口是一个内部供应上拉电阻的8 位双向 I/O 口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流； P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平常,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故；在 第八位地址接收；FLASH编程和校验时, P1 口作为P2口： P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向

8、I/O 口, P2口缓冲器可接收,输出4个 TTL门电流,当 P2口被写“1” 时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入；并因此作为输入时, P2口的管脚被外部拉低,将输出电流；这是由于内部上拉的缘故；P2口当用于外部程序储备器或 16 位地址外部数据储备器进行存取时,P2口输出地址的高八位；在给出地址“1” 时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据储备器进行读写时, P2口输出其特别功能寄存器的内容；地址信号和掌握信号；P2口在 FLASH编程和校验时接收高八位P3口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口,可接收输出 4 个 TTL门电 流；当 P3口写入“1” 后,

9、它们被内部上拉为高电平,并用作输入；作为输入,由于外 部下拉为低电平, P3口将输出电流（ ILL ）这是由于上拉的缘故；P3口也可作为 AT89C51的一些特别功能口,如下表所示：备选功能 各端口管脚P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0 （外部中断 0）P3.3 /INT1 （外部中断 1）P3.4 T0 （记时器 0 外部输入）P3.5 T1 （记时器 1 外部输入）P3.6 /WR（外部数据储备器写选通）3 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学

10、习P3.7 /RD （外部数据储备器读选通）P3口同时为闪耀编程和编程校验接收一些掌握信号；RST：复位输入；当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平常间；ALE/PROG：当拜访外部储备器时,地址锁存答应的输出电平用于锁存地址的位置字节；在 FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲；在平常,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的 1/6 ；因此它可用作对外部输出的脉冲或用于 定时目的；然而要留意的是：每当用作外部数据储备器时,将跳过一个 ALE脉冲；如想 禁止 ALE的输出可在 SFR8EH地址上置 0；此时, ALE 只有在执行 MOVX,MOVC指令

11、是 ALE 才起作用；另外,该引脚被略微拉高；假如微处理器在外部执行状态 ALE禁止,置位无 效；/PSEN：外部程序储备器的选通信号；在由外部程序储备器取指期间,每个机器周 期两次 /PSEN有效；但在拜访外部数据储备器时,这两次有效的 /PSEN信号将不显现；/EA/VPP：当 /EA 保持低电平常,就在此期间外部程序储备器（0000H-FFFFH）,不 管是否有内部程序储备器； 留意加密方式 1 时,/EA 将内部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平常,此间内部程序储备器；在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）；XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作

12、电路的输入；XTAL2：来自反向振荡器的输出；2.2 DAC0832 芯片DAC0832是 8 辨论率的 D/A 转换集成芯片； 与微处理器完全兼容； 这个 DA芯片以其 价格低廉、 接口简洁、 转换掌握简洁等优点, 在单片机应用系统中得到广泛的应用；D/A 转换器由 8 位输入锁存器、 8 位 DAC寄存器、 8 位 D/A 转换电路及转换掌握电路构成；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习图 3 DAC0832 DAC0832的主要特性参数如下：辨论率为 8 位；电流稳固时间 1us；

13、可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；只需在满量程下调整其线性度；单一电源供电（ +5V+15V）；低功耗, 20mW；DAC0832结构：D0D7：8 位数据输入线, TTL电平,有效时间应大于 90ns 否就锁存器的数据会出 错 ；ILE：数据锁存答应掌握信号输入线,高电平有效；CS：片选信号输入线（选通数据锁存器）,低电平有效；WR1：数据锁存器写选通输入线,负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；由 ILE、CS、WR1的规律组合产生LE1,当 LE1为高电平常,数据锁存器状态随输入数据线变换,LE1的负跳变时将输入数据锁存；XFER：数据传输掌握信号输入线,低电平有效,负脉冲（脉宽应大于 50

14、0ns）有效；WR2：DAC寄存器选通输入线,负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；由 WR2、XFER的规律组合产生 LE2,当 LE2为高电平常, DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化,LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开头 D/A 转换；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习IOUT1：电流输出端 1,其值随 DAC寄存器的内容线性变化；IOUT2：电流输出端 2,其值与 IOUT1值之和为一常数；Rfb：反馈信号输入线,转变Rfb 端外接电阻值可调整转换满量程精度

15、；Vcc：电源输入端, Vcc 的范畴为 +5V+15V；VREF：基准电压输入线, VREF的范畴为 -10V+10V；AGND：模拟信号地 DGND：数字信号地 DAC0832的工作方式：依据对 DAC0832的数据锁存器和 DAC寄存器的不同的掌握方式,DAC0832有三种工 作方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式；DAC0832引脚功能电路应用原理图DAC0832是采样频率为八位的D/A 转换芯片,集成电路内有两级输入寄存器, 使 DAC0832芯片具备双缓冲、 单缓冲和直通三种输入方式,以便适于各种电路的需要 如要求多路 D/A 异步输入、同步转换等 ；所以这个芯片的应 用很广泛

16、, 关于 DAC0832应用的一些重要资料见下图： D/A 转换结果采纳电流形式输出；如需要相应的模拟电压信号,可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现；运放的反馈电阻可通过 RFB端引用片内固有电阻,也可外接；可直接与 TTL电路或微机电路连接；DAC0832引脚功能说明：DI0DI7：数据输入线, TLL电平；DAC0832规律输入满意 TTL 电平,ILE：数据锁存答应掌握信号输入线,高电平有效；CS：片选信号输入线,低电平有效；WR1：为输入寄存器的写选通信号；XFER：数据传送掌握信号输入线,低电平有效；WR2：为 DAC寄存器写选通输入线；Iout1: 电流输出线；当输入全为 1

17、时 Iout1 最大；电流输出线；其值与 Iout1 之和为一常数；Iout2: Rfb: 反馈信号输入线 , 芯片内部有反馈电阻 . Vcc: 电源输入线 +5v+15v Vref: 基准电压输入线 -10v+10v AGND:模拟地 , 摸拟信号和基准电源的参考地 . 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习 DGND:数字地 , 两种地线在基准电源处共地比较好 . 2.DAC0832的引脚特性：DAC0832是 20 引脚的双列直插式芯片；各引脚的特性如下：片选信号,和答应锁存信号IL

18、E 组合来打算是否起作用；ILE答应锁存信号；写信号 1,作为第一级锁存信号,将输入资料锁存到输入寄存器（此时,必需和 、ILE 同时有效）；写信号 2,将锁存在输入寄存器中的资料送到掌握信号 必需有效）；传输掌握信号,用来掌握；DI7DI0 8 位数据输入端；DAC寄存器中进行锁存（此时,传输IOUT1模拟电流输出端1；当 DAC寄存器中全为 1 时,输出电流最大,当DAC寄存器中全为 0 时,输出电流为 0；IOUT2模拟电流输出端2；IOUT1+IOUT2=常数；RFB反馈电阻引出端； DAC0832内部已经有反馈电阻,所以,RFB端可以直接接到外部运算放大器的输出端；相当于将反馈电阻接

19、在运算放大器的输入端和输出端之间；VREF参考电压输入端；可接电压范畴为10V；外部标准电压通过VREF与 T 型电阻网络相连；VCC芯片供电电压端；范畴为+5V+15V,正确工作状态是 +15V；AGND模拟地,即模拟电路接地端；DGND数字地,即数字电路接地端；3.DAC0832的工作方式 DAC0832进行 D/A 转换,可以采纳两种方法对数据进行锁存；第一种方法是使输入寄存器工作在锁存状态,而DAC寄存器工作在直通状态；详细地说,就是使 和 都为低电平, DAC寄存器的锁存选通端得不到有效电平而直通；此外,使输入寄存器的掌握信号 ILE 处于高电平、 处于低电平, 这样,当 端来一个负

20、脉冲时,就可以完成 1 次转换；其次种方法是使输入寄存器工作在直通状态,而DAC寄存器工作在锁存状态；就是使 和 为低电平, ILE 为高电平,这样,输入寄存器的锁存选通信号处于无效状态而直 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习通；当 和 端输入 1 个负脉冲时,使得 DAC寄存器工作在锁存状态,供应锁存数据进行转换；依据上述对 DAC0832的输入寄存器和 DAC寄存器不同的掌握方法,DAC0832有如下3 种工作方式：单缓冲方式；单缓冲方式是掌握输入寄存器和DAC寄存器同时接收资料

21、,或者只用输入寄存器而把 DAC寄存器接成直通方式； 此方式适用只有一路模拟量输出或几路模 拟量异步输出的情形；双缓冲方式；双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料,再掌握输入寄存器的输出 资料到 DAC寄存器,即分两次锁存输入资料；此方式适用于多个 D/A 转换同步输出的情 节；直通方式； 直通方式是资料不经两级锁存器锁存,即 CS*,XFER* ,WR1* ,WR2* 均接地, ILE 接高电平；此方式适用于连续反馈掌握线路和不带微机的掌握系统,不过 在使用时,必需通过另加 I/O 接口与 CPU连接,以匹配 CPU与 D/A 转换；3 数字信号发生器的设计方案3.1 方案简介用一块 AT89C

22、51实现键盘输入扫描与LED数码管显示掌握,同时通过UART向AT89C2051发送频率掌握与波形转换档位挑选信息；AT89C2051 通过 UART 接收 AT89C51 发送的掌握信息,挑选波形转换档位之后通过内部定时器在 I/O 口产生相应频率的方波信号,至此完成数字信号发生过程；2051 将产生的方波信号输入运算放大器组成的积分电路,得到相同频率的三角波信号,该三角波信号通过差分放大电路得到相同频率的正弦波信号；该信号发生器能精确输出频率范畴为 3.2 方案论证与比较 信号发生部分：16HZ70KHZ 的三种波形信号；方案一：使用锁相环通过分频运算实现频率的步进,这种方案频率稳固度高,

23、但程 控比较困难,而且步进范畴过大,鉴于锁相环技术比较复杂,没有采纳这种方案；8 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习方案二：使用专用函数发生电路,如ICL8038 或 MAX038,通过 D/A 转换调整函数发生器掌握电压实现频率的掌握, 这种方案可以使频率连续可调, 省却了波形转换电路,但掌握电压与频率的变化不是严格的线性关系,假如不加频率负反馈就频率无法稳固准确,加上频率负反馈将使电路大大复杂,稳固度也会下降,而且假如要实现比较大的带 宽,就需要不断更换振荡电容,电路复杂程度进一步增

24、加；为防止调试困难,没有采纳 这种方案；方案三：使用单片机的定时器设置定时时间,每半个周期对 I/O 口取反一次, 从而实现频率输出；这种方案虽然在高频频段误差比较大,但是编程简洁掌握简洁,权衡以 上利弊,我们挑选了方案三；键盘与显示掌握部分：方案一：使用并行掌握器8279 或 IIC 总线掌握器 ZLG7290 构建键盘与显示部分,编程简洁功能强大,但成本较高而且接口协议比较复杂,我们没有采纳；方案二 : 使用单片机本身的I/O 口做键盘和显示掌握,能够节约大量外围器件,符合硬件软化的原就,而且本系统对按键和显示部分的要求并不高,所以我们采纳了这种 方案；波形转换部分：方案一：使用专用的波形

25、转换芯片, 成效好但成本高, 也没有典型的器件可以采纳,故没有使用这种方案；方案二：使用分立元件构建转换电路, 虽然特性不够好, 但是简洁易用, 易于实现,故采纳这种方案；综上所述,我们挑选了用两块51 单片机实现数字信号发生器的设计,一块用于信号发生,一块用于键盘显示掌握,电路简洁,编程简洁,易于调试；3.3 数字信号发生器硬件设计 掌握部分 1 硬件连接与基本功能：AT89C51 的 P0 口通过 330 欧姆上拉电阻驱动 8 位共阴数码管的段选, P2 口通过74LS244 同相缓冲放大后驱动8 位数码管位选, P1 口接 4*4 键盘,键盘列选通过与门接到单片机外部中断 INT1,UA

26、RT口与 AT89C2051 的 UART 口连接实现通讯； 系统晶振使用 24M,故一个机器周期为0.5US；当按下数字键,就键盘显示相应的数字键,再按其 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习他数字键就数码管发生相应的移位,全部数字输入之后,按下发送键,相应掌握信息通过 UART 发送至 AT89C2051；图 4 硬件连接示意图（2）键盘扫描部分设计系统复位后,先令键盘行选P1 低四位为低电平,列选高四位为高电平,当按下任意键,列选线被拉为低电平,经过与门后向单片机提出外部中断,以

27、此判定有键按下；此后关闭中断,进入键盘扫描程序；键盘扫描的原理是先设定第一行为低电平,同时读 取列选线,经过程序运算判定出按键位置,如所按键不在第一行,就连续扫描,扫描顺 序依次类推；（3）数码管显示部分设计系统复位后,8 位数码管均显示 0,当有键按下并经过判断之后,将对应键值显示到对应的数码管上；按发送键后频率显示依旧保持,直到有新 的数字键被按下；数码管动态显示依据视觉暂留原理设计,每选中一位后延时 10MS 左 右,显示成效令人中意；延时时间过长亮度会提高,但显示会发生闪耀,时间过短显示稳固功耗降低, 但亮度下降； 由于数码管为共阴并且74LS244 为同相总线驱动, 故编程时设置相应

28、的位选为 0 才可以选通该位,这个问题应当留意；（4）UART 通讯部分设计10 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习由于 51 系列单片机本身就有硬件UART 功能,所以这部分设计特别简洁,只需将AT89C51 与 AT89C2051 的 UART 对应连接起来既可； UART 工作于模式 0,定时器 0 作 为波特率发生器,波特率 9600；信号发生部分：这部分使用 AT89C2051 最小系统完成； AT89C2051通过 UART接收到 AT89C51 发送 来的频率与波形转换的分

29、档信息之后,经过运算后装载定时器高低位寄存器,然后答应定时器中断,每次定时器溢出后对P1.0 口取反,从而形成占空比为50%的相应频率的方波信号, 定时时间为设定频率信号周期的一半；由于 AT89C2051 只有一个定时器, 所以定时器只能分时复用,即在通讯时作为波特率发生器,通讯终止之后作为信号发生定 时器；因 P1.0 为 AT89C2051 内部比较器输入端,为开漏输出,需加 10K 上拉电阻,否就不能发出标准方波信号；其他三个 位；电路原理图如下：I/O 口线连接 CD4051 模拟开关,用来挑选相应档图 5 信号发生电路原理图 波形转换部分 : （1）方波三角波转换部分设计此电路使用

30、高输入阻抗高速运放LF353 构建积分电路, LF353 转换速率达到13V/US,可以保证高频部分转换速度；由于在不同频率下需要使用不同容量的反馈电容才能保证波形与幅度的精确,故使用CD4051 模拟开关心换不同的反馈电容；基本积分电路原理不再赘述,试验证明波形与输出幅度均令人中意；（2）三角波正弦波转换部分设计11 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习我们使用两只高性能差分对管LM394 构建差分放大电路作为三角波正弦波转换电路,一只 LM394 作为差分放大级,一只 LM394 作为

31、恒流源电路；三角波经过差分放大并经过输出削波电容的波形转换,使三角波转换为圆滑正弦波；由于输出波形和幅度大小与信号频率和输出削波电容的匹配有关,故此电容的接入也用 CD4051 分为八档,这八档与积分电路的电容挑选联动,构成双刀八掷模拟开关；试验证明,正弦波的波形良好,但是在同一档位内幅度变化比较大,假如分为16 个档位成效会更好；图 6 波形转换电路原理图 电源部分：图 7 电源部分电路图 外部电源输入接入全桥, 可以使用交直流电源, 使用直流电源时可以进行极性转换,可以防止电源输入反接；电源稳压部分由三端稳压供应正负12V 电源供应运算放大器,7805 供应正 5V 电源供应单片机；单片机

32、复位使用一般的阻容复位, 试验证明复位牢靠；3.4 数字信号发生器的软件实现 软件流程：12 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习软件使用 C51 编制,开发环境为KEIL7.0 ；2051 部分软件设计流程特别简洁,不再赘述, AT89C51 掌握部分软件流程图如下：开头全显示 0 否是否有键按下？是按下的是否为是发送键？否 发送数据显示该位数字并存储在寄存其中图 8 AT89C51 掌握部分软件流程图设计程序：ORG 0013H LJMP EXINT ORG 1000H EXINT:O

33、RL P1, #0FH ;P1 口低 4 位为输出JB P1.0,SERV1 ; 挑选锯齿波JB P1.1,SERV2 ; 挑选三角波JB P1.2,SERV3 ; 挑选矩形波JB P1.3,SERV4 ; 挑选正弦波RETI ; 中断返回SETV1: MOV A, #00H ; 初始化13 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习MOV R3, #0FEH MOV DPTR,#7FFFH ; 取入口地址MM: MOVX DPTR, A ; 送转换INC A LCALL LOOP2 ; 打算波

34、形坡度DJNZ R3,MM ; 判定转移SJMP EXINT SERV2:MOV A,#00H ; 初始化MOV DPTR,#7FFFH ; 取入口地址SS1:MOVX DPTR,A ; 送转换LCALL LOOP2 ; 打算波形坡度SS2:INC A CJNE A ,#0FFH,SS1 ; 判定波形是否达到峰值SS3:DEC A ; 波形开头下降MOVX DPTR,A ; 送转换LCALL LOOP2 ; 打算波形坡度JNZ SS3 ; 判定波形是否达到谷值SJMP EXINT ; 产生下一个周期SERV3: MOV A, #00H ; 初始化MOV DPTR,#7FFFH ; 取入口地址M

35、OVX DPTR,A ; 送转换LCALL LOOP1 ; 调用子程序MOV A, #0FFH MOVX DPTR,A ; 送转换LCALL LOOP2 ; 调用子程序SJMP EXINT ; 产生下个周期波形SERV4:MOV R5, #0FEH ; 置偏移量SIN: MOV A, R5 MOV DPTR, #500H ; 从表格中取数MOVC A,A+DPTR ; 送入寄存器中14 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习 MOV DPTR,#7FFFH ; 取入口地址 MOVX DPTR

36、,A ; 送转换 LCALL LOOP2 INC R5 ;偏移量加一CJNE A, #0D9H,SIN SJMP EXINT 该参考程序是由图 1 外围设置的硬件所打算的 , 全部程序使用 2 个子程序,即使 LOOP1,LOOP2；LOOP1延时 5ms,LOOP2延时 2.5 ms ,在矩形波中即做占空比调剂,又 可掌握其周期, LOOP2用于 SERV1,SERV2,SERV4均作调剂频率（周期）之用；LOOP1,LOOP2延时子程序,均采纳多循环延时子程序设定,因硬件使用 12MHz晶振,故不难得 出延时时间；3.5 测量结果与误差分析测试仪器使用 60M 带宽数字示波器, 方波信号的

37、波形与幅度完全令人中意；三角波的波形很好,满幅度输出接近正负12V,频率转变以后波形良好,输出幅度有所变化,在可接受范畴之内；正弦波波形良好,由于分档比较少,显现在同一档位内输出幅度随 着频率上升而降低的问题,如通过减小电容的方法提高输出幅度,就低频率下波形会因 为输出幅度过大而显现肯定的失真,这个问题可以通过增加档位的方法解决；由于系统使用 24M 晶振,就 16 位定时器最多 32767.5us 溢出一次,v; 就信号最 低的频率是 16Hz；同样道理 16 位定时器最少 0.5US 溢出一次,就信号最高频率是 1MHZ,但是频率上升以后程序本身的运行要占用大量时间,实际测量在 70KHZ

38、 之内能够保证误差足够小；在低频段频率相当精确,假如想进一步降低到超低频的话,可以在软件中设 置一个计数器,但是频率上限将会下降；假如使用高速单片机,如 AVR 或者 DS89C320,频率上限可以提高很多, 同时 AT89C2051 的程序编制改用汇编的话, 代码量将缩小, 也 有利于提高频率上限；总 结经过努力,本次单片机课程设计最终做完了,由于我学问水平有限,有很多不恰当15 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习的地方,请老师指正,我会虚心接受并修改；在本次课程设计过程中,通过理论与

39、实际的结合,增强了自己的动手才能和分析才能；在课下与老师同学的沟通和学习,思想上和专业学问课程上都提高了很多；在此过程中,我学会了很多,也看到了很多自己的不足之处；在单片机应用方面自己把握仍有待提高,在以后的学习生活中,我会更加努力学习专业学问,完善自我,为将来的进展做好充分的预备；总之,在这次课程设计中,我受益匪浅,学到了很多书本上所没有的东西,懂得了理论和实际联系的重要性,使自身得到了锤炼；明白了在以后的学习中,不仅要把理论学问把握坚固,更要提高自己的动手才能、分析才能与实践才能；参考文献1 胡汉才单片机原理与接口技术M 北京：清华高校出版社,1995.62 楼然苗等 51 系列单片机设计

40、实例 M 北京：北京航空航天出版社,2003.33 何立民 . 单片机高级教程 M 北京：北京航空航天高校出版社,20014 赵晓安 . MCS-51 单片机原理及应用 M. 天津：天津高校出版社,2001.35 肖洪兵 . 跟我学用单片机 M. 北京：北京航空航天高校出版社 ,2002.86 夏继强 . 单片机试验与实践教程 M. 北京：北京航空航天高校出版社 , 20017 于凤明单片机原理及接口技术 M 北京：中国轻工业出版社19988 陈伟人 .单片微型运算机原理与应用M. 北京：清华高校出版社 , 2006.5. 9 李广第单片机基础 M 第 1 版北京：北京航空航天高校出版社,1999. 10 徐惠民、安德宁单片微型运算机原理接口与应用 M 第 1 版 北京：北京邮电高校出版社, 1996. 11 何立民从 Cygnal 80C51F 看 8 位单片机进展之路 M 单片机与嵌入式系统应用,2002 年,第 5