《（毕业设计论文）《51系列单片机实现AD9850DDS信号源的研制》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（毕业设计论文）《51系列单片机实现AD9850DDS信号源的研制》（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1目目 录录摘 要 3第一章 方案论证41.1 系统框图41.2 系统模块41.2.1 主控制器41.2.2 正弦信号的产生71.2.3 电压放大 10第二章 系统硬件设计 102.1 硬件系统总体框图102.2 硬件模块设计112.2.1 正弦信号产生模块112.2.2 带负载输出 132.2.3 DDS 技术的实现 142.2.4 键盘显示 15第三章 系统软件设计 163.1 初始化 9850173.2 初始化 LCD 183.3 初始化 PIC16F877 程序193.4 AD9850 控制字的写入.203.5 键盘扫描显示 2123.6 LCD 显示.24总结 26参考文献 27致谢
2、283摘摘 要要本系统设计一个正弦信号发生器。，使用 PIC16F877 单片机作为中央控制器，PIC（Peripheral Interface Controller）是一种用来开发的去控制外围设备的集成电路（IC）。一种具有分散作用（多任务）功能的 CPU。它的最高操作频率大约都在 20MHz 左右，存储器容量用做写程序的大约 1K4K 字节。传统的频率合成器，通常从一排晶振荡器产生的各种频率通过开关进行频率混合。也有的采用众所周知的锁相环(PLL)技术实现频率合成。随着数字技术的飞速发展，用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率，即直接数字合成技术(DDS)异军突起。本设计使用世界流行的
3、美国 ADI 公司生产的 AD9850 频率合成器正是应用这种 DDS技术的典型热门产品之一，AD9850 采用先地蝗 CMOS 工艺，其功耗在 3.3V 供电时仅为 155mW，扩展工业级温度范围为-4080，采用 28 脚 SSOP 表面封装形式，结合DDS 芯片 AD9850，产生 015MHz 频率可调的正弦信号；调制信号为 1KHz 的正弦波，调制信号的产生采用 DDS 技术；系统采用全中文菜单操作方式，操作简单，快捷，且系统的精度和稳定性高。关键字：关键字：正弦信号 PIC16F877 AD9850 DDS 技术 ABSTRACTABSTRACTThe system design
4、a sine signal generator. Using PIC16F877 microchip as a central controller, PIC (Peripheral Interface Controller) is the method which used to control peripherals development of Integrated Circuits (IC). A CPU with scattered (multi-task) function . Its maximum operating frequency is 20MHz approximate
5、ly about. The memory capacity of theprocedures used to write about 1K-4K bytes.The traditional frequency synthesizers, usually form a row of crystal oscillator frequency by switching from a variety of frequency mixed. Some used the well-known PLL technology to achieve frequency synthetic. With the r
6、apid development of digital technology, using digital control methods form a variety of sources in a frequency reference frequency, direct 4digital synthesis techniques (DDS) sudden appearance as a new way. The design use the popular American ADI cmopanys production AD9850 frequency synthesizers. DD
7、S technology is the application of this popular products typically . AD9850 used to control CMOS first, the power loss is only 155mW at 3.3V supply, the expansion of industrial grade temperature range for -4080 degrees, 28 feet SSOP surface packaging used form of DDS chip AD9850, a 015MHz frequency
8、communications signals to the neighboring letter; preparation of the sinusoidal wave 1KHz, a modem signals used DDS technology; Chinese menu system used throughout the operation, the operation simple, fast and high system accuracy and stability KeyKey wordswords: Sine signal ；PIC16F877 ；AD9850；DDS t
9、echnology 第一章第一章 方案论证方案论证1.1 系统框图根据题目要求，本系统主要由主控制器模块、正弦信号发生模块、输出电压放大模块、人机界面模块构成如图:人机界面主控制器模块 PIC16F877 单片机输入电压放大 模块正弦信号发生 模块 AD9850输出 015MHZ 正弦波图 1-1 系统框图1.2 系统模块51.2.1 主控制器方案一：采用通用的 51 单片机 AT89S52 作为主控制器，完成数据处理，DDS 的频率输出控制，键盘的扫描及液晶显示器的显示控制等。由于 51 单片机内部的 RAM 和ROM 都比较小，考虑到实现本系统需要大量的数据处理及液晶显示需占用大量的 RO
10、M资源等，用 51 单片机实现本系统就需外扩 RAM 和 ROM，实现起来比较麻烦。而且本系统需要用 A/D 转换器采样调制信号实现调频信号的输出，使用 51 单片机就需外扩一片 A/D 转换芯片，实现也比较麻烦。而且基于整个系统的速度要求，51 单片机也不能满足要求。方案二：PIC（Peripheral Interface Controller）是一种用来开发的去控制外围设备的集成电路（IC）.它们的最高操作频率大约都在 20MHz 左右，存储器容量用做写程序的大约 1K4K 字节。总线是高性能局部总线，工作频率 033MHz，可同时支持多组外围设备。PIC16F877 是一款基于 EPRO
11、M 的 8 位高性能微控制器。与其它价格相当的微控制器相比，它在执行速度和代码压缩方面都有很大的改进。PIC16F877 微控制器所具有的优越性能主要归功于它的精简指令集（RISC）和所采用的哈佛（Harvard）结构，它具有分离的程序储器空间（12 位宽指令）和数据存储器空间（8 位宽数据）。同时可运用两级流水线指令进行取数和执行，除了跳转指令需要两个周期外，其余所有的指令都可在单周期内执行.其优势为：1) PIC 最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。就实际而言，不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。PIC
12、系列从低到高有几十个型号，按照指令的位数可以分为 3 类：初级产品，中 极产品，高级产品。可以满足各种需要。PIC16F877 有40 个引脚，其内部资源为 ROM 共 4K、192 字节 RAM、8 路 A/D、3 个 8 位定时器、2 个CCP 模块、三个串行口、1 个并行口、11 个中断源、33 个 I/O 脚。2) 精简指令使其执行效率大为提高。PIC 系列 8 位 CMOS 单片机具有独特的 RISC 结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线（Harvard）结构，使指令具有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于 8 位的数据位数，这与传统的采用 CISC 结构的 8 位单片机相比，可
13、以达到 2:1 的代码压缩，速度提高 4 倍。63) 产品上市零等待（Zero time to market）。采用 PIC 的低价 OTP 型芯片，可使单片机在其应用程序开发完成后立刻使该产品上市。4) PIC 有优越开发环境。OTP 单片机开发系统的实时性是一个重要的指标，象普通 51单片机的开发系统大都采用高档型号仿真低档型号，其实时性不尽理想。PIC 在推出一款新型号的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时性非常好。就我个人的经验看，还没有出现过仿真结果与实际运行结果不同的情况。5) 其引脚具有防瞬态能力,通过限流电阻可以接至 220V 交流电源,可直接与继电
14、器控制电路相连,无须光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。6) 彻底的保密性。PIC 以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC 采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。7) 自带看门狗定时器，可以用来提高程序运行的可靠性。8) 睡眠和低功耗模式。虽然 PIC 在这方面已不能与新型的 TIMSP430 相比，但在大多数应用场合还是能满足需要的。Microchip 公司生产的 PIC16F877 是一款基于 EPROM 的 8 位高性能微控制器。与其它价格相当的微控制器相比，它在执行速度和代码压缩方面都有很大的改进。由于随时可以买到需要的 OPT（一次性编程）产品，因而缩短了利用 PIC16F877 进行产品设计开发的周期。PIC16F877 微控制器所具有的优越性能主要归功于它的精简指令集（RISC）和所采用的哈佛（Harvard）结构，它具有分离的程序储器空间（12 位宽指令）和数据存储器空间（8 位宽数据）。同时可运用两级流水线指令进行取数和执行，除了跳转指令需要两个周期外，其余所有的指令都可在单周期内执行。7图 1-2 PIC16F877 引脚图本设计采用方案二，作为主控制器。1.2.2
