數(shù)字式正弦波信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、數(shù)字式正弦波信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要正弦交流信號(hào)是一種應(yīng)用極為廣泛的信號(hào)。在許多測(cè)試儀中需要用標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號(hào)檢測(cè)一些物理量。正弦信號(hào)用作標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，要求正弦信號(hào)必須有較高的精度、穩(wěn)定度及較低的失真率。傳統(tǒng)的正弦信號(hào)發(fā)生器的頻率變動(dòng)由機(jī)械驅(qū)動(dòng)可變?cè)瓿?，?dāng)這種信號(hào)發(fā)生器用于低頻信號(hào)輸出往往需要的rc值很大，這樣不但參數(shù)準(zhǔn)確度難以保證，而且體積和功耗都很大。而基于單片機(jī)技術(shù)和d/a轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的正弦信號(hào)發(fā)生器就可以解決這些問題。本文主要介紹了數(shù)字式正弦信號(hào)發(fā)生器的波形產(chǎn)生原理和單片機(jī)控制原理。本次設(shè)計(jì)以單片機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過at89c51芯片在一定時(shí)間內(nèi)輸出一系列的離散數(shù)字樣點(diǎn)信號(hào)，然后通過

2、d/a轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成平滑的正弦波信號(hào)，最后通過運(yùn)算放大器輸出。本次設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)的方法，軟硬件相結(jié)合，硬件設(shè)計(jì)包括：數(shù)碼管頻率和振幅顯示電路、d/a轉(zhuǎn)換正弦信號(hào)輸出電路、時(shí)鐘復(fù)位電路、鍵盤頻率和振幅輸入電路；軟件設(shè)計(jì)包括：顯示子程序、d/a轉(zhuǎn)換子程序以及數(shù)據(jù)計(jì)算處理子程序、鍵盤頻率輸入子程序。通過軟、硬件的結(jié)合，既可以實(shí)現(xiàn)波形參數(shù)的獨(dú)立連續(xù)變化，又具有良好的人機(jī)對(duì)話界面，原理簡(jiǎn)單，使用方便。軟硬件設(shè)計(jì)完成后利用keilvision2集成開發(fā)環(huán)境編譯該最小系統(tǒng)的程序，利用proteus仿真軟件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的電路原理圖，最后通過兩個(gè)工具的完美結(jié)合對(duì)該課題進(jìn)行系統(tǒng)的軟件模擬仿真，結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。本

3、次設(shè)計(jì)的數(shù)字式正弦信號(hào)發(fā)生器的參數(shù)可調(diào)，輸出波形平滑規(guī)則、頻率穩(wěn)定、有較強(qiáng)的實(shí)用性。關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 正弦波 信號(hào)發(fā)生器design and realization of digital sinusoidal signal generatorabstractthe sine signal is a very extensive application of the signal. the standard sinusoidal signal also beneeded in many tester to detect some physical quantities.sinusoidal si

4、gnal as a standard signal, demanded that sinusoidal signal must have a high accuracy, stability and low distortion rate .the traditional sine signal generator of variable frequency is drived by mechanical components, when this signal generator used for low frequency signal output often need rc value

5、 greatly, it is hard to ensure accuracy parameters,the volume and power consumption.but based on the single chip microcomputer and d/a transformation of sine signal generator circuit can solve these problems.this paper mainly introduces the sinusoidal signal generator of digital waveform principle a

6、nd single-chip microcomputer control principle. design with micro-controller technology as the foundation, by at89c51 chip in a certain period of d/a number of discrete output series of converter, then wording point signal converting smooth sine signals, through the operational amplifier output. thi

7、s design uses modular design method, combining software with hardware design, including: digital tube amplitude and frequency display circuit, d/a transformation sinusoidal output circuit, clocking circuit and reset circuit keyboard input frequency and amplitude, software design includes: display su

8、broutines, d/a transformation and the data processing procedure, keyboard input frequency subroutine subroutine. through the combination of hardware and software, can achieve continuous variation of parameters, and is independent of good human-machine conversation interface, the principle of simple

9、and easy to use. after the completion of the hardware and software design using keil muon vision2 integrated environmental compile the program using the minimum system, proteus simulation software design of the system through the circuit principle diagram, the perfect combination of two tools on the

10、 system software simulation, the results can satisfy the design requirements. the design of digital sine signal generator parameters is adjustable and the output waveform is smooth, stable, and practical.key words：micro controller unit sine wave signal generator目 錄1 引言12 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22.1 單片機(jī)概述22.1.1 單片機(jī)的發(fā)

11、展22.1.2 單片機(jī)的用途32.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能32.3 波形發(fā)生和輸出頻率的方法42.3.1 波形發(fā)生的方法42.3.2 輸出頻率的方法43 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53.1 硬件電路芯片的選擇53.1.1 cpu芯片 at89c5153.1.2 d/a轉(zhuǎn)換器芯片dac083283.1.3 顯示器的選擇93.1.4 運(yùn)算放大器ha17741103.2 電路接口的設(shè)計(jì)113.2.1 led數(shù)碼管顯示電路113.2.2 d/a轉(zhuǎn)換正弦信號(hào)輸出電路123.2.3 時(shí)鐘電路及復(fù)位電路133.2.4 鍵盤頻率和振幅輸入電路153.2.5 電源電路的設(shè)計(jì)154 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)174.1 主程序功能模塊174

12、.2 顯示子程序模塊174.3 d/a轉(zhuǎn)換子程序模塊184.4 鍵盤控制頻率輸入子程序模塊194.5 數(shù)據(jù)計(jì)算處理子程序模塊205 系統(tǒng)調(diào)試225.1 proteus與keil uvision2介紹225.2 軟硬件的調(diào)試235.2.1 軟件調(diào)試235.2.2 硬件調(diào)試236 結(jié)論256.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果256.2 討論分析25謝辭27參考文獻(xiàn)28附錄29電路圖29源程序30外文資料翻譯41泰 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)1 引言信號(hào)發(fā)生器又稱波形發(fā)生器，是一種常用的信號(hào)源，被廣泛地應(yīng)用于無線電通信、自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)控制等系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器絕大部分是由模擬電路構(gòu)成，借助電阻電容，電感電容、諧振腔

13、、同軸線作為振蕩回路產(chǎn)生正弦或其它函數(shù)波形。頻率的變動(dòng)由機(jī)械驅(qū)動(dòng)可變?cè)瓿桑?dāng)這種模擬信號(hào)發(fā)生器用于低頻信號(hào)輸出往往需要的rc值很大，這樣不但參數(shù)準(zhǔn)確度難以保證，而且體積和功耗都很大，而由數(shù)字電路構(gòu)成的低頻信號(hào)發(fā)生器，雖然其低頻性能好但體積較大，價(jià)格較貴。在今天，隨著大規(guī)模集成電路和單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，許多新型信號(hào)發(fā)生器應(yīng)運(yùn)而生。用單片機(jī)并配置適當(dāng)接口芯片產(chǎn)生程控正弦信號(hào)，則可替代傳統(tǒng)的正弦信號(hào)發(fā)生器，從而有利于測(cè)試系統(tǒng)的集成化、程控化和智能儀表的多功能化。而單片機(jī)的最大特點(diǎn)是面向控制，由于它集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低，因此在數(shù)據(jù)采集、智能化儀器等技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，從而

14、使得單片機(jī)的應(yīng)用成為工程技術(shù)多學(xué)科知識(shí)匯集的一個(gè)專門研究領(lǐng)域，其應(yīng)用產(chǎn)生了極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文中的數(shù)字式正弦信號(hào)發(fā)生器就是利用單片機(jī)技術(shù)研制出來的。通過軟硬件結(jié)合，不但簡(jiǎn)化了硬件設(shè)備，而且還實(shí)現(xiàn)了波形參數(shù)的連續(xù)變化。它的硬件由單片機(jī)以及外圍的鍵盤、顯示器、d/a轉(zhuǎn)換等電路組成，軟件則是用mcs-51系列單片機(jī)匯編語言對(duì)輸入、顯示、轉(zhuǎn)換等模塊進(jìn)行編程。不但具有良好的人機(jī)界面，操作十分方便，而且整個(gè)系統(tǒng)操作方便直觀。通過軟件從鍵盤中輸入所要求的頻率值和幅值，單片機(jī)根據(jù)輸入的值進(jìn)行計(jì)算，將得到的數(shù)據(jù)經(jīng)d/a轉(zhuǎn)換器、外部電路處理，最后形成可用的正弦波信號(hào)。此信號(hào)發(fā)生器可以對(duì)被測(cè)系統(tǒng)提供1hz

15、到99hz的超低頻正弦波信號(hào)，具有波形穩(wěn)定、波形失真度低、頻率和振幅數(shù)字可調(diào)等特點(diǎn)。2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 單片機(jī)概述2.1.1 單片機(jī)的發(fā)展單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是指集成在一塊芯片上的計(jì)算機(jī)，單片機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步, 自1971年美國(guó)intel公司首先推出4位微處理器以來, 它的發(fā)展到目前為止大致可分為5個(gè)階段：第1階段（19711976）：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)展的初級(jí)階段。發(fā)展了各種4位單片機(jī)， 第2階段 （19761980）：初級(jí)8位機(jī)階段。以1976年intel公司推出的mcs48系列為代表，采用將8位cpu、8位并行i/o接口、8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、ram和rom等集成

16、于一塊半導(dǎo)體芯片上的單片結(jié)構(gòu)，功能上可滿足一般工業(yè)控制和智能化儀器、儀表等的需要。第3階段（19801983）：高性能單片機(jī)階段。這一階段推出的高性能8位單片機(jī)普遍帶有串行口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)，多個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)ram、rom的容量加大,且尋址范圍可達(dá)64kb。第4階段（198380年代末）：16位單片機(jī)階段。1983年intel公司又推出了高性能的16位單片機(jī)mcs96系列，網(wǎng)絡(luò)通信能力有顯著提高。第5階段（90年代）：?jiǎn)纹瑱C(jī)在集成度、功能、速度、可靠性、應(yīng)用領(lǐng)域等全方位向更高水平發(fā)展。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，尤其是八位單片機(jī)已成為當(dāng)前單片機(jī)中的主流。單片機(jī)的

17、發(fā)展具體體現(xiàn)在如下四個(gè)方面：1.cpu功能增強(qiáng)cpu功能增強(qiáng)主要表現(xiàn)在運(yùn)算速度和精度的提高方面。為了提高運(yùn)算速度和精度，單片機(jī)通常采用布爾處理機(jī)和把cpu的字長(zhǎng)增加到16位或32位。例如mcs96/98和hpci6040等單片機(jī)。2.內(nèi)部資源增多目前，單片機(jī)內(nèi)部的rom容量已達(dá)32kb，ram數(shù)量已達(dá)1kb，并具有掉電保護(hù)功能，常用i/o電路有串行和并行i/o接口，a/d和d/a轉(zhuǎn)換器，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，定時(shí)輸出和信號(hào)捕捉輸入，系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)和dma通道電路等。3.引腳的多功能化隨著芯片內(nèi)部功能的增強(qiáng)和資源的豐富，單片機(jī)所需的引腳數(shù)也會(huì)相應(yīng)增加，這是不可避免的。例如：一個(gè)能尋址1mb存儲(chǔ)空間的單片

18、機(jī)需要20條地址線和8條數(shù)據(jù)線。太多的引腳不僅會(huì)增加制造時(shí)的困難，而且也會(huì)使芯片的集成度大為減小。為了減少引腳數(shù)量，提高應(yīng)用靈活性，單片機(jī)中普遍采用一腳多用的設(shè)計(jì)方案。4.低電壓和低功耗在許多應(yīng)用場(chǎng)合，單片機(jī)不僅要有很小的體積，而且還需要較低的工作電壓和極小的功耗。因此，單片機(jī)普遍采用chmos工藝，并增加空閑和掉電兩種工作方式。2.1.2 單片機(jī)的用途由于單片機(jī)具有上述顯著的特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域無所不至，現(xiàn)將單片機(jī)的應(yīng)用大致歸納為以下幾個(gè)方面：1智能儀表。用單片機(jī)改造原有的測(cè)量、控制儀表，能促進(jìn)儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化發(fā)展。2測(cè)控系統(tǒng)。用單片機(jī)可構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、自適應(yīng)

19、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。3機(jī)電一體化產(chǎn)品。單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化。4智能接口。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(持別是較大型的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng))中，普遍采用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，因單片機(jī)與主機(jī)是并行工作，故大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。5. 醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域。單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)、各種分析儀、監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能本設(shè)計(jì)是以at89c51作為中央處理芯片，通過dac0832芯片來獲得正弦波信號(hào)，用按鍵和顯示器來設(shè)置和讀取頻率和振幅。在keil環(huán)境下進(jìn)行匯編編程，并在proteus 中進(jìn)行仿真。此設(shè)計(jì)的主要功能：

20、1使用51單片機(jī)與d/a轉(zhuǎn)換芯片dac0832實(shí)現(xiàn)數(shù)字式正弦波形發(fā)生器。2采用51單片機(jī)在一定的時(shí)間內(nèi)輸出一系列的離散數(shù)字樣點(diǎn)信號(hào)，然后通過d/a轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成平滑的正弦波信號(hào)。3使其具有良好的人機(jī)接口，并用led顯示。本次數(shù)字式正弦信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)分為軟件部分和硬件部分，按功能來劃分硬件部分又可分為：數(shù)碼管頻率和振幅顯示電路、d/a轉(zhuǎn)換正弦信號(hào)輸出電路、時(shí)鐘復(fù)位電路、鍵盤頻率和振幅輸入電路；軟件部分可分為：顯示子程序、d/a轉(zhuǎn)換子程序以及數(shù)據(jù)計(jì)算處理子程序、鍵盤頻率輸入子程序。2.3 波形發(fā)生和輸出頻率的方法2.3.1 波形發(fā)生的方法近年來，隨著單片機(jī)的迅速發(fā)展，用mcs-51系列單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)

21、生任意波形的發(fā)生器逐漸得到發(fā)展。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求和設(shè)計(jì)原則，波形發(fā)生方法的結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。單片機(jī)并行i/od/a運(yùn)算放大器輸出圖2-1波形發(fā)生方法的結(jié)構(gòu)框圖波形數(shù)據(jù)固定在eprom中或者由單片機(jī)直接計(jì)算輸出，經(jīng)并行口送出，再經(jīng)d/a轉(zhuǎn)換芯片和運(yùn)算放大器輸出。其優(yōu)點(diǎn)是便于進(jìn)行程控。2.3.2 輸出頻率的方法利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來改變頻率，其方法是先計(jì)算出該頻率所對(duì)應(yīng)的周期，然后計(jì)算出所要中斷的時(shí)間，當(dāng)cpu接收到中斷請(qǐng)求信號(hào)之后立即響應(yīng)，暫停正在執(zhí)行的主程序，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行頻率輸出的程序。這種使用中斷的方法產(chǎn)生的誤差較小，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，可以不占用cpu的時(shí)間，大大提高了cpu的工

22、作效率，實(shí)用性高。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的正弦信號(hào)發(fā)生器的簡(jiǎn)單硬件電路原理框圖如圖3-1所示。時(shí)鐘電路led顯示d/a轉(zhuǎn)換dac0832按鍵輸出信號(hào)單片機(jī)控制電路at89c51圖3-1數(shù)字式正弦信號(hào)發(fā)生器原理框圖3.1 硬件電路芯片的選擇硬件電路部分比較簡(jiǎn)單，它主要包括鍵盤、顯示、d/a轉(zhuǎn)換和時(shí)鐘復(fù)位電路。3.1.1 cpu芯片 at89c51 1at89c51概述at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能cmos8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用atmel高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51

23、指令集和輸出管腳相兼容。at89c51具有以下特點(diǎn)：（1）與mcs-51產(chǎn)品兼容。（2）具有4k可改寫的flash內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，可反復(fù)擦除1000次，數(shù)據(jù)保留時(shí)間10年。（3）全靜態(tài)操作 1hz24mhz。（4）三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密。（5）128*8位字節(jié)內(nèi)部ram。（6）4個(gè)8位可編程i/o口。（7）2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。（8）5個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。（9）低功耗空閑和掉電模式。at89c51支持軟件選擇的兩種節(jié)電運(yùn)行方式，空閑方式使cpu停止工作，而允許ram定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式使片內(nèi)振蕩器停止工作，此時(shí)，一切功能停止，只有片內(nèi)ram中內(nèi)容被保存，且直

24、到硬件復(fù)位，才能恢復(fù)正常。at89c51突出特點(diǎn)是把功能多樣的8位cpu與閃速存儲(chǔ)器結(jié)合在同一芯片上，這為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了高度靈活又價(jià)格適宜的方案。根據(jù)以上原則，所以選用at89c51為主板的cpu。2. at89c51引腳說明at89c51單片機(jī)引腳圖如圖3-2所示。它有40個(gè)引腳，其中包含2個(gè)專用于主電源的引腳，2個(gè)外接晶體的引腳，4個(gè)控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及32條輸入輸出i/o引腳。其具體功能如下：（1）vcc：供電電壓。（2）gnd：接地。（3）p0口：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向i/o口，當(dāng)89c51擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及i/o芯片時(shí)，p0口作為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線

25、的分時(shí)復(fù)用端口。p0口也可作為通用的i/o口使用，但需加上拉電阻，這時(shí)為準(zhǔn)雙向口，當(dāng)作為普通的i/o輸入時(shí)應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入1。p0口可驅(qū)動(dòng)8個(gè)ls型ttl負(fù)載。（4）p1口：8位，準(zhǔn)雙向i/o口，具有內(nèi)部上拉電阻，當(dāng)作為普通的i/o輸入時(shí)，應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入1。p1口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)ls型ttl負(fù)載。圖3-2 at89c51單片機(jī)引腳圖（5）p2口：8位，準(zhǔn)雙向i/o口，具有內(nèi)部上拉電阻，當(dāng)89c51擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及i/o口時(shí)，p2口可輸出高8位地址，p2口可作為普通的i/o口使用，當(dāng)作為普通的i/o輸入時(shí)，應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入1。p2口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)ls型ttl負(fù)載。（6）p3

26、口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如表3-1所示：表3-1 p3口第二功能表端口引腳第二功能p3.0rxd（串行輸入口）p3.1txd（串行輸出口）p3.2（外中斷0）p3.3（外中斷1）p3.4t0（定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）p3.5t1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）p3.6wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）p3.7rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）此外，p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。

27、（7）rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。（8）ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ale脈沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)，ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。（9）/pse

28、n：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen信號(hào)將不出現(xiàn)。（10）/ea/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間為內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。（11）xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。（12）xtal2：來自反向振蕩器的輸出。3.1.2 d/a轉(zhuǎn)換器芯片dac0832 dac0832

29、為一個(gè)8位d/a轉(zhuǎn)換器，單電源供電，在+5+15v范圍內(nèi)均可正常工作?；鶞?zhǔn)電壓的范圍為10v，電流建立時(shí)間為1us，cmos工藝，低功耗20mw。該轉(zhuǎn)換器由輸入寄存器和dac寄存器構(gòu)成兩級(jí)數(shù)據(jù)輸入鎖存。使用時(shí)，數(shù)據(jù)輸入可以采用兩級(jí)鎖存（雙緩沖）形式，或單級(jí)鎖存（單緩沖）形式，也可以采用直接輸入（直通）形式。由3個(gè)與門電路組成寄存器輸出控制電路，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存控制：當(dāng)le=0時(shí)，輸入數(shù)據(jù)被鎖存；當(dāng)le=1時(shí)，數(shù)據(jù)不鎖存，鎖存器的輸出跟隨輸入變化。dac0832為電流輸出形式，其兩個(gè)輸出端的關(guān)系為iout1+iout2=常數(shù)。dac0832轉(zhuǎn)換器芯片為20引腳雙直插式封裝，其引腳排列如圖3-3

30、所示。1各引腳的功能如下：（1）di7di0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入端。（2）cs：片選信號(hào)，輸入，高電平有效。（3）ile：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。（4）wr1：寫信號(hào)1，輸入，低電平有效。（5）wr2：寫信號(hào)2，輸入，低電平有效。（6）xfer：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)，輸入，低電平有效。圖3-3 dac0832引腳圖（7）iout1：電流輸出1，當(dāng)dac寄存器中各位為全“1”時(shí)，電流最大；為“0”時(shí)，電流為0。（8）iout2：電流輸出2，電路中保證iout1+iout2=常數(shù)。（9）rfb：反饋電阻端，片內(nèi)集成的電阻為15k。（10）vref：參考電壓，可正可負(fù)，范圍為-10+10v。（11

31、）dgnd：數(shù)字量地，第10腳。 （12）agnd：模擬量地，第3腳。d/a轉(zhuǎn)換器芯片dac0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖3-4所示。 8位輸入寄存器8位dac寄存器8位d/a轉(zhuǎn)換器vrefiout2rfbagndvccdgnddi7di0cswr1wr2xferileleleiout1&rfb圖3-4 dac0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2dac0832的主要特性如下：（1）分辨率為8位。 （2）電流輸出，建立時(shí)間為1us。（3）單一電源供電（+5v+15v）。（4）可雙緩沖輸入、單緩沖輸入或直接數(shù)字輸入。（5）低功耗，20mw?？紤]到芯片的性能、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特性，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體要求，才選擇這個(gè)dac08

32、32芯片。 3.1.3 顯示器的選擇目前的顯示器有數(shù)碼管顯示器和液晶顯示器。led數(shù)碼管是最常用的數(shù)字顯示器,led顯示器內(nèi)部是8只發(fā)光二極管，根據(jù)led顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同分為共陰極和共陽極數(shù)碼管。本設(shè)計(jì)采用共陰極數(shù)碼管。圖3-5是led顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路原理圖。圖3-5 共陰和共陽led顯示器電路原理圖3.1.4 運(yùn)算放大器ha17741d/a轉(zhuǎn)換后輸出的信號(hào)是電流輸出形式，為了要得到電壓輸出形式，可在電流輸出端接一個(gè)運(yùn)算放大器，如圖3-6所示。圖3-6 ha17741內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳運(yùn)算放大器ha17741 各引腳功能如下： 1vee、vcc：工作電壓。vcc為+5+15v，vee為-5

33、-15v。 2vin：放大器輸入端。 3vout：信號(hào)輸出端。 4offset null：失調(diào)調(diào)零端。 5nc：懸空端。3.2 電路接口的設(shè)計(jì)3.2.1 led數(shù)碼管顯示電路單片機(jī)與led數(shù)碼顯示器依據(jù)位選線和段選線的不同，led顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式。1靜態(tài)顯示法采用靜態(tài)顯示時(shí)，位選線同時(shí)選通，每位的段選線分別與一個(gè)8位鎖存器輸出相連接，各位相互獨(dú)立。不足之處是每一個(gè)顯示都需要用一個(gè)鎖存器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，占用一個(gè)具有8位的并行接口，硬件成本高。2動(dòng)態(tài)顯示法為克服靜態(tài)顯示的缺點(diǎn)，可以將所有位的相應(yīng)段選線并在一起，位線則分時(shí)輪流選通，在同一時(shí)刻顯示不同的字符，利用了人眼對(duì)視覺的殘留效應(yīng)，采

34、用動(dòng)態(tài)掃描顯示的方法，逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。選通某一位led使其點(diǎn)亮并保持圖3-7 顯示電路圖一定的時(shí)間，程序上常采用的是調(diào)用延時(shí)子程序。從圖3-7中可以看出，p2口的引腳p2.0-p2.2作led數(shù)碼顯示器的位掃描。當(dāng)執(zhí)行顯示子程序時(shí)，引腳p2.0-p2.2掃描輸出總是有一位為高電平，以選中相應(yīng)的字位，p1口輸出相應(yīng)位的顯示字符的段數(shù)據(jù)使該位顯示出相應(yīng)字符，其他位為暗。依次改變p2口p2.0- p2.2輸出的高電平的位及p1口輸出對(duì)應(yīng)的段數(shù)據(jù)，3位led顯示器就顯示出確定的字符，這樣就可以進(jìn)行l(wèi)ed顯示。3.2.2 d/a轉(zhuǎn)換正弦信號(hào)輸出電路at89c51單片機(jī)與dac0832的接口一般

35、有3種連接方式，為直通方式、單緩沖方式及雙緩沖方式。直通方式不能直接與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連，還需另加鎖存器。單緩沖方式就是使dac0832的兩個(gè)輸入寄存器中有一個(gè)處于直通方式，而另一個(gè)處于受控的鎖存方式，當(dāng)然也可使兩個(gè)寄存器同時(shí)選通及鎖存。而雙緩沖方式就是把dac0832的兩個(gè)鎖存器都接成受控鎖存方式。因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中需要控制輸出電壓的變化所以只有使用雙緩沖方式。為了得到電壓輸出，還應(yīng)在電流輸出端接一個(gè)運(yùn)算放大器，如圖3-8所示。還需指出的是，dac0832運(yùn)算放大器內(nèi)部已有反饋電阻，其阻值為15k。若需加大阻值，則可外接反饋電阻。由于本次設(shè)計(jì)需要調(diào)節(jié)輸出波形的振幅和頻率，所以需要兩片dac08

36、32，這種dac0832和單片機(jī)的接口電路圖如圖3-9所示。p2口的引腳p2.5作第二級(jí)dac0832輸入鎖存器的選通控制。引腳p2.4作第一級(jí)dac0832輸入鎖存器的選通控制。引腳p2.6作兩片dac0832寄存器的選通控制。第一級(jí)dac0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器將p0口輸出的數(shù)字信號(hào)變成連續(xù)變化的電流信號(hào)，這個(gè)電流信號(hào)經(jīng)一個(gè)集成運(yùn)算放大器組成的電壓輸出電路變成電壓信號(hào)輸出。電壓變化范圍為+1v+5v，做第二級(jí)dac0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓。第二級(jí)dac0832將p0口輸出的數(shù)字信號(hào)變成連續(xù)的正弦波信號(hào)。圖3-8 dac0832運(yùn)算放大器接法圖3-9 dac0832和mcs-51單片機(jī)接法3.

37、2.3 時(shí)鐘電路及復(fù)位電路1時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路可以產(chǎn)生cpu校準(zhǔn)時(shí)序，是單片機(jī)的控制核心，本次設(shè)計(jì)是通過外接12mhz的晶振來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘電路的時(shí)序控制。在使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入端和輸出端。外接晶體以及電容c1和c2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。當(dāng)用外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)時(shí)，xtal2引腳應(yīng)懸空，而由xtal1引腳上的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，外部振蕩器通過一個(gè)2分頻的觸發(fā)器而成為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，故對(duì)外部信號(hào)的占空比沒有什么要求，但最小和最大的高電平持續(xù)時(shí)間和低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合技術(shù)要求。電路如圖3-10所示。圖3-10 晶振電路2空閑方式在空閑方式下，cpu的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)被

38、門控電路所封鎖，cpu即進(jìn)入睡眠狀態(tài)，但內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)仍繼續(xù)供給中斷系統(tǒng)，定時(shí)器和串行口。這種方式由軟件調(diào)用。在空閑方式期間，片內(nèi)ram和所有專用寄存器的狀態(tài)仍被保留，空閑方式可通過任何允許的中斷或硬件復(fù)位來終止。當(dāng)空閑方式由硬件復(fù)位終止時(shí)，通常系統(tǒng)在空閑處恢復(fù)程序的執(zhí)行。硬件復(fù)位只需要信號(hào)持續(xù)有效兩個(gè)機(jī)器周期。當(dāng)用復(fù)位終止空閑方式時(shí)，為防止避免意外寫入端口引腳的可能性，調(diào)用空閑方式指令的下一條指令不應(yīng)是寫端口引腳或外部存儲(chǔ)器。3掉電工作方式在掉電方式下，片內(nèi)振蕩器停止工作。調(diào)用掉電指令是執(zhí)行的最后一條指令。片內(nèi)ram和專用寄存器的值被保留，直到掉電方式終止。退出掉電方式只能靠硬件復(fù)位。復(fù)位后將

39、重新定義所有專用寄存器，但不改變r(jià)am的內(nèi)容。在vcc未恢復(fù)到正常工作電壓之前，不能啟動(dòng)復(fù)位，復(fù)位信號(hào)應(yīng)保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以保證振蕩器的起振和達(dá)到穩(wěn)定。為了使單片機(jī)正常工作，還需要加入上電復(fù)位電路和掉電檢測(cè)電路。上電復(fù)位簡(jiǎn)要原理：在系統(tǒng)不需要復(fù)位時(shí)，rst端是低電平；按下按鍵s17，rst端變?yōu)楦邎D3-11 上電復(fù)位電路電平，系統(tǒng)則復(fù)位。電路如圖3-11所示。3.2.4鍵盤頻率和振幅輸入電路為了使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、易于操作，鍵盤部分設(shè)計(jì)了12個(gè)按鍵，1個(gè)為頻率和振幅的轉(zhuǎn)換鍵（p/f），1個(gè)為頻率和振幅消位鍵（clr），10（0至9）個(gè)數(shù)字鍵，它使頻率的變化范圍是1hz99hz，振幅的變化范圍是1v5v

40、。而按鍵在電路中設(shè)置成低電平，只要有鍵按下則變成高電平，這樣的設(shè)計(jì)是為了方便軟件程序的掃描。其鍵盤的接線如圖3-12所示。圖3-12 鍵盤接口電路圖3.2.5 電源電路的設(shè)計(jì)電子設(shè)備都需要穩(wěn)定的直流電源。功率較小的直流電源大多數(shù)都是將50hz的交流電經(jīng)過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后獲得。本設(shè)計(jì)所用電源電路如圖3-13所示。圖3-13 電源電路橋式整流電路巧妙地利用了二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⑺膫€(gè)二極管分為兩組，根據(jù)變壓器副邊電壓的極性變化分別導(dǎo)通，將變壓器副邊電壓的正極性端與負(fù)載電阻的上端相連，負(fù)極性端與負(fù)載電阻的下端相連，使負(fù)載上始終可以得到一個(gè)單方向的脈動(dòng)電壓。變壓器選擇初級(jí)電壓為220v交流電，

41、次級(jí)電壓為8v10v的變壓器，本次設(shè)計(jì)選用的是次級(jí)電壓為9v的變壓器。其中穩(wěn)壓塊7805為額定電流為0.5a的穩(wěn)壓塊。整流二極管選用的是2cz11型整流二極管。濾波電路用來濾除整流后單向脈沖電壓中的交流成分，變成平滑的直流電壓。此電路采用的是電容濾波電路，濾波電容容量較大，一般采用電解電容。電解電容的耐壓值大于14伏，電容值為1000f的鋁電解電容。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)輸入交流電壓波動(dòng)時(shí)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。穩(wěn)壓器采用7805系列7805的參數(shù)如表3-2所示，輸出電壓值5伏，穩(wěn)壓塊的最大輸出電流為0.5a。表3-2 7805的參數(shù)參數(shù)名稱符號(hào)典型值單位輸出電壓vo5v靜態(tài)電

42、流io4.2ma最大壓差| vr-vo|min2.0db經(jīng)過一系列的變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后，vcc處得到+5v直流穩(wěn)壓電源。4 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，最常用的程序設(shè)計(jì)方法是模塊程序設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的軟件部分可分為：主程序模塊、鍵盤控制頻率輸入子程序模塊、顯示子程序模塊、d/a轉(zhuǎn)換子程序模塊以及數(shù)據(jù)計(jì)算處理子程序模塊等。4.1 主程序功能模塊主程序主要對(duì)數(shù)字式正弦信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行初始化設(shè)置，顯示初始的正弦波頻率及輸出初始的正弦波電壓信號(hào)，開放中斷準(zhǔn)備響應(yīng)頻率的變化等。其程序流程圖如圖4-1所示：yn 圖4-1 主程序流程圖4.2 顯示子程序模塊

43、由于硬件電路的設(shè)計(jì)，顯示是以動(dòng)態(tài)顯示的方法，硬件連接比較簡(jiǎn)單，主要是軟件編程控制led顯示。顯示子程序流程圖如圖4-2所示：圖4-2 顯示程序流程圖輸出顯示的程序如下disp: clr p2.2 mov p1,led_bit_4lcall delaysetb p2.2clr p2.1mov p1,led_bit_3lcall delaysetb p2.1clr p2.0mov p1,led_bit_1lcall delaysetb p2.0ret 4.3 d/a轉(zhuǎn)換子程序模塊 d/a轉(zhuǎn)換是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，它由兩片dac0832控制，第一片的輸出做第二片的基準(zhǔn)電壓，但它不同于硬件電路的煩瑣，

44、它的軟件程序是十分簡(jiǎn)單的，只要幾條輸出指令，就可以進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換控制。第一片d/a的轉(zhuǎn)換程序如下：mov a,f_val_4 ；裝填幅值 mov b,#33h ；轉(zhuǎn)化為在d/a中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù) mul ab clr p2.4 ；選通d/a輸入寄存器 mov p0,a ；輸出數(shù)據(jù) setb p2.4 ；鎖存數(shù)據(jù)第二片的d/a轉(zhuǎn)換的程序如下：mov dptr,#ctab ；指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū) mov a,sin_nt ；查表相對(duì)偏移量 movc a,a+dptr ；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送入a clr p2.5 ；選通d/a輸入寄存器 mov p0,a ；輸出數(shù)據(jù) setb p2.5 ；鎖存數(shù)據(jù) clr p2.6 ；選

45、通d/a寄存器 inc sin_nt ；修正查表指針4.4鍵盤控制頻率輸入子程序模塊在本次設(shè)計(jì)中，鍵盤的處理是通過查詢的方式進(jìn)行掃描，而且是在主程序中進(jìn)行的。當(dāng)按下一個(gè)鍵碼后，通過按鍵分析得到一個(gè)鍵碼，并開始數(shù)據(jù)的處理。鍵盤程序流程圖如圖4-3所示：主要的設(shè)計(jì)思想如下：1使用查詢的方法掃描鍵盤，cpu對(duì)鍵盤的掃描采取程序控制的方式，一旦進(jìn)入掃描狀態(tài)，則反復(fù)地掃描鍵盤，等待用戶從鍵盤上輸入數(shù)據(jù)。2采用軟件的方法實(shí)現(xiàn)鍵的保護(hù)，鍵閉合一次僅進(jìn)行一次按鍵處理，即按鍵釋放后才能進(jìn)行下一條語句的操作。3由于有12個(gè)按鍵，所以需要依靠程序來實(shí)現(xiàn)鍵碼的識(shí)別。鍵盤掃描程序得到的鍵值存于內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)地址val中

46、，然后判斷鍵值并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的子程序。但是，鍵盤程序的難點(diǎn)就是p/f（幅值和頻率轉(zhuǎn)換）按鍵，首先置定位地址06h置，當(dāng)它是1時(shí)，是led數(shù)碼管顯示頻率，當(dāng)它是0時(shí)，是led數(shù)碼管顯示幅值，當(dāng)按下的鍵是p/f鍵時(shí)，就給06h取反，然后再進(jìn)行上下鍵的判別，接著調(diào)用相應(yīng)的子程序。yn 圖4-3 鍵盤程序流程圖4.5 數(shù)據(jù)計(jì)算處理子程序模塊數(shù)據(jù)處理子程序是軟件設(shè)計(jì)的難點(diǎn)及重點(diǎn)之一。在該系統(tǒng)里，通過實(shí)驗(yàn)確定采用在一個(gè)周期內(nèi)輸出64個(gè)取樣點(diǎn)，這64個(gè)取樣點(diǎn)就構(gòu)成一個(gè)完整周期的正弦函數(shù)表。存有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，先通過對(duì)正弦函數(shù)表的讀取，再把讀出的取樣值取出還原成原始的正弦信號(hào)，這就構(gòu)成了正弦信號(hào)發(fā)生器的基本原理。

47、確定定時(shí)時(shí)間： t=1（64n）其中n為頻率；確定機(jī)器周期： tp=12晶振頻率=1212mhz=1s；在本次次設(shè)計(jì)中 晶振頻率=12mhz；確定時(shí)間常數(shù)為：tc=t/tp=1000000（64n）=15625n；所以計(jì)數(shù)的初值為：x=2ntc=21615625n；轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制數(shù)為：x=ffff3d09n；中斷程序流程圖如圖4-4所示。ny中斷服務(wù)程序入口裝入新中斷計(jì)數(shù)值輸出正弦離散頻率信號(hào)點(diǎn)返回已輸出一個(gè)周期 修正指針地址 圖4-4 中斷程序流程圖5 系統(tǒng)調(diào)試 應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，當(dāng)完成了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)后，便可進(jìn)入單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試階段。系統(tǒng)調(diào)試的一般過程如圖

48、5-1所示。系統(tǒng)調(diào)試開始硬件調(diào)試軟件調(diào)試系統(tǒng)聯(lián)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試調(diào)試結(jié)束圖5-1 系統(tǒng)調(diào)試的一般過程5.1 proteus與keil uvision2介紹1. proteus軟件的介紹proteus 軟件是英國(guó)labcenter electronics公司出版的eda工具軟件。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)以及外圍器材。它是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具，proteus與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī)cpu的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，

49、而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過程和結(jié)果。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。它提供了30多個(gè)元件庫，數(shù)千種元件和比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。2. keil軟件的介紹keil uvision2是一款與51系列兼容單片機(jī)匯編和c語言的軟件開發(fā)系統(tǒng)，該軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全windows界面。它的集成開發(fā)環(huán)境集成了一個(gè)項(xiàng)目管理器和一個(gè)功能豐富 有錯(cuò)誤提示的編輯器，以及設(shè)置選項(xiàng)，生成工具，在線幫助等功能。利用keil uvision2可以編譯c、匯編、c和匯編的混合編程源程序，并把它們組織到一個(gè)能確定的目標(biāo)應(yīng)

50、用的項(xiàng)目中去。keil uvision2會(huì)自動(dòng)編譯，匯編，連接嵌入式應(yīng)用，并為你的開發(fā)提供一個(gè)單一的焦點(diǎn)。 5.2 軟硬件的調(diào)試在proteus環(huán)境下連接電路圖，并檢查是否有連接錯(cuò)誤；在keil uvision2環(huán)境下編寫程序并運(yùn)行，看是否有語句錯(cuò)誤，然后和proteus聯(lián)調(diào)進(jìn)行軟硬件整體調(diào)試。5.2.1 軟件調(diào)試進(jìn)入keil環(huán)境，在菜單欄中選擇“file”中的“new”命令，新建文檔，將源程序復(fù)制到該文檔中，保存該文檔，在彈出的“save as”對(duì)話窗口中選擇保存路徑并將文本命名為“111.asm”，注意要填寫擴(kuò)展名“.asm”，單擊保存按鈕。在菜單欄中選擇“project”中的“new p

51、roject”，選擇與文本文檔相同的目標(biāo)路徑，輸入相同的文件名，此文件名不需填寫擴(kuò)展名，單擊保存按鈕，在彈出的“select device for target”對(duì)話窗口中單擊“atmel”前面的+號(hào)，選擇at89c51，在彈出的窗口中單擊“target1”前面的+號(hào)，在“source group1”文件夾上單擊鼠標(biāo)右鍵，在右鍵菜單中選擇“add file to groupgroup source1”，彈出“add file to group”對(duì)話窗口在此對(duì)話窗口的文件類型欄中，選擇“111.asm”，單擊“add”按鈕并關(guān)閉窗口。用鼠標(biāo)右擊“project workspace”窗口中的“ta

52、rget1”文件夾，在彈出的菜單欄中選擇“option for target”選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話窗口中選擇“output”選項(xiàng)卡，選中“creat hex file”選項(xiàng)，然后選擇“debug”選項(xiàng)卡，在此選項(xiàng)卡中選中“use：proteus vsm simulator”選項(xiàng)，將proteus vsm simulator作為keil的調(diào)試工具。在keil菜單欄中選擇“project”中的“build target”選項(xiàng)，或者直接單擊工具欄中的“build target”圖標(biāo)，編譯匯編源程序，程序中沒有語法錯(cuò)誤。5.2.2 硬件調(diào)試打開isis原理圖輸入系統(tǒng)，選擇菜單欄file中的new des

53、ign命令，在彈出的窗口中選擇“l(fā)andscape a0”模板，單擊ok，然后單擊保存按鈕，選擇保存路徑并命名為aaa。選擇“l(fā)ibrary”菜單中的“pick device/symbol”命令，選擇要擺放的元件，并將元件放置繪圖區(qū)，按電路原理圖連接電路圖。在proteus isis中，選中at89c51并單擊鼠標(biāo)左鍵，打開“edit component”對(duì)話窗口，設(shè)置單片機(jī)晶振頻率為12mhz，在此窗口中的“programe file”欄中選擇先前用keil生成的“.hex”文件。在proteus isis的菜單欄中選擇“file”中的“save design”選項(xiàng)，保存設(shè)計(jì)。在proteu

54、s isis的菜單欄中，選擇“debug”中的“use remote debug monitor”選項(xiàng)，以支持與keil的聯(lián)合調(diào)試。經(jīng)過以上操作后，進(jìn)行仿真調(diào)試，結(jié)果在示波器中并沒有出現(xiàn)正弦信號(hào)，在led顯示器中也沒有出現(xiàn)正弦信號(hào)的幅值和頻率，于是我們進(jìn)行全面的分析，得出問題出現(xiàn)的原因：程序上存在缺陷，電路圖的引腳連接錯(cuò)了或者沒有連接好，再就是我們操作上存在漏洞。為了解決這些問題，我們多次調(diào)試程序，程序沒有錯(cuò)誤。因此我們排除了程序錯(cuò)誤的可能。我們又檢查了電路連接圖，有幾處連線我們很迷惑，經(jīng)過分析和老師的指導(dǎo)，我們正確的連接了電路圖，可還是沒有出現(xiàn)預(yù)期達(dá)到的結(jié)果，查閱資料后我們發(fā)現(xiàn)在操作上我們忽略了幾處細(xì)節(jié)問題，糾正了以上錯(cuò)誤后我們?cè)俅芜M(jìn)行了調(diào)試，得到了一個(gè)不錯(cuò)的波形。最后，本次設(shè)計(jì)的正弦信號(hào)發(fā)生器可以輸出幅度為1v5v，頻率范圍為1hz99hz的正弦波。仿真波形如圖5-2所示。 圖5-2 仿真波形圖456 結(jié)論本次設(shè)計(jì)的正弦信號(hào)發(fā)生器不同于以往的模擬電路實(shí)現(xiàn)的信號(hào)發(fā)生器，首先其以單片機(jī)作為重要組成部分，采用d/a轉(zhuǎn)換芯片,通過程序控制波形,控制靈活。其次，它是通過軟硬件結(jié)合的方法，使用mcs-51單片機(jī)匯編語言編寫程序,不但簡(jiǎn)化了硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了波形參數(shù)的連續(xù)變化，而且具有良好的人機(jī)界面，操作十分方便。整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，操作