《多功能信号发生器(多种方案完成,超全!!)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多功能信号发生器(多种方案完成,超全!!)（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1多功能信号发生器的设计多功能信号发生器的设计目录目录一一.实验总体思实验总体思 路路2二二.总体方案设总体方案设 计计21.方案 一22.方案二 23.两种方案对 比2三三.主要元器件介主要元器件介 绍绍21. STC89C51 单片 机22. DAC0832 DA 转换芯 片33. AD9851 芯 片4(1)AD9851 芯片介 绍52（2）AD9851 模块介 绍5四四.实验内实验内 容容61.方案一：利用 DAC0832 转换芯 片6 （1）硬件设 计6a.电路说 明6b.幅值可调实 现6（2）软件设 计6(1)程序原 理6(2)程序内 容7（3）实验结 果12（4）实验中发现的问题
2、及解决方 案13 (1)给 LM358 的供电方 式13 (2)频率误差较 大3152.方案二：利用 AD9851芯 片16（1）硬件设计框 图16（2）软件设 计17a.程序原 理17b.程序内 容18（3）实验结 果20（4）实验中发现的问题及解决方 案21 五五.心得体心得体 会会214一一 实验总体思路实验总体思路本实验基于 51 单片机的最小控制系统，通过控制外围与其相连的芯片来生 成方波，正弦波，三角波，锯齿波四种波形，经过对外围控制信号的处理实现 改变波形的形状，频率，幅度以及占空比等多种功能。二实验方案设计二实验方案设计1.方案一方案一： 先对正弦波、三角波、方波信号采样，将这
3、些采样信号以数字 量的形式存放在单片机中。通过单片机对按键信号的处理，改变波形的形状， 频率，占空比，然后通过 DA 转换芯片转换成对应波形的模拟量输出，其中可 通过可变电阻改变 VREF 的值来调整幅度。 2.方案二：方案二：用单片机控制 AD9851 模块输出高频波形，通过按键的控制可以 精确改变波形的频率。 3.两种方案对比：两种方案对比：方案一软硬件结合，硬件成本低，软件起点低，优化型相 对比较好，容易实现，且满足设计要求。但是生成的波形频率较低，且与理论 值有较大的误差，不容易对频率进行精确的调控。方案二可以生成高达 30MHz 的正弦波，并且能够精确到 1HZ，可以对频率进行精确的
4、调控。但是，芯片成 本较高是其最大的缺点。三主要元器件介绍三主要元器件介绍1.STC89C51 单片机:如果按功能划分，它由 8 个部件组成，即微处理器（CPU） 、数据存储器（RAM） 、程序存储器（ROM/EPROM） 、I/O 口 （P0 口、P1 口、P2 口、P3 口） 、串行口、定时器/计数器、中断系统及 特殊功能寄存器（SFR）的集中控制方式。 各功能部件的介绍：1）数据存储器（RAM）：片内为 128 个字节单元，片外最多可扩展至 64K 字节。2）程序存储器（ROM/EPROM）：ROM 为 4K，片外最多可扩展至 64K。3）中断系统：具有 5 个中断源，2 级中断优先权。
5、4）定时器/计数器：2 个 16 位的定时器/计数器，具有四种工作方式。5）串行口：1 个全双工的串行口，具有四种工作方式。6）特殊功能寄存器（SFR）共有 21 个，用于对片内各功能模块进行管理、监控、监视。7）微处理器：为 8 位 CPU，且内含一个 1 位 CPU（位处理器） ，不仅可处理字节数据，还可以进行位变量的处理。8）四个 8 位双向并行的 I/O 端口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。这四个端口的功能不完全相同。A、P0 口既可作一般 I/O 端口使用，又可作地址/数据总线使用；B、P1 口是一个准双向并行口，作通用并行 I/O 口使用；5C、 P2
6、口除了可作为通用 I/O 使用外，还可在 CPU 访问外部存储器时作高八位地址线使用；D、P3 口是一个多功能口除具有准双向 I/O 功能外，还具有第二功能。控制引脚介绍：1）电源：单片机使用的是 5V 电源，其中正极接 40 引脚，负极（地）接 20 引脚。2）时钟引脚 XTAL1、XTAL2 时钟引脚外接晶体与片内反相放大器构成了振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器3）RST：当振荡器运行时，在此引脚外加上两个机器周期的高电平将使单片机复位（RST） 。我们在
7、此引脚与 VCC 之间连接一个约 8.2 千欧的下拉电阻，与引脚之间连接一个约 10 微法的电容，以保证可靠复位。在单片机正常工作时，此引脚应为0。5V 低电平。4）ALE：当访问单片机外部存储器时 ALE（地址锁存允许）输出脉冲的负跳沿用于 16 位地址的底 8 位的锁存信号。即使不访问外部锁存器，ALE 端仍有正脉冲信号输出，此频率约为时钟振荡器的 1/6。但是每当访问外部数据存储器时，在两个机器周期中 ALE 只出现一次，即丢失一个 ALE 脉冲。因此，严格来说，用户不能用 ALE 做时钟源或定时。ALE 端可以驱动 8 个 TTL 负载5）/PSEN（29 脚）：此脚的输出是单片机访问
8、外部程序存储器的读选通信号。在由外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期 PSEN 两次有效。但在此期间，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号不出现。/PSEN 可以驱动（吸收或者输出电平）8 个 LSTTL 负载。6）/EA/VPP（31 脚）：当 EA 端保持高电平时，单片机访问内部存储器，但在 PC 值超过 0FFFH 时，讲自动转向执行外部存储器内的程序。当/EA 保持低电平时，则只访问外部程序存储器，不管是否有内部存储器。2.DAC0832 DA 转换芯片：转换芯片：是数字量到模拟量转换的关键一步，它主要是以模拟电流的形式输出（芯片的 11 脚和 12 脚） 。然后还需要一步放大
