基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)PAGEPAGEIPAGEI基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)摘要在介紹MAX038芯片特性的基礎(chǔ)上,論述了采用MAX038芯片設(shè)計(jì)數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的原理以及整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)其振蕩頻率控制、信號(hào)輸出幅度控制以及頻率和幅度數(shù)顯的實(shí)現(xiàn)作了較詳細(xì)的論述。該函數(shù)信號(hào)發(fā)生器可輸出三角波,方波和正弦波。本文重點(diǎn)論述了整機(jī)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換電路控制MAX038的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，D/A轉(zhuǎn)換電路采用了8位4通道的MAX505來(lái)實(shí)現(xiàn)。在幅度的控制上采用數(shù)字電位器AD5171，該芯片是I2C總線方式控制，文中給出了I2C總線的讀寫控制程序。系統(tǒng)支持按鍵操作和上位機(jī)操作兩種模式。關(guān)鍵詞:函數(shù)信號(hào)；D/A；單片機(jī)控制DesignofSignalGeneratorSystemBasedonSCMZisuzhou(CollegeofZhangjiajie,JishouUniversity,Jishou,HAbstractBasedontheintroductionofMAX038,wediscussedtheprincipleandthewholeframeofthedigitalfunctionsignalgenerator.Wedescribedthecontroloftheoscillatoryfrequent,amplitudeandthedigitaldisplayindetail.Thegeneratorcanoutputthreekindsofwaves:sinewave,squarewave,trianglewave.Thistexthasexpositionthemirco-computercontrolstheD/Aelectriccircuitofconversionrealizetheprocess.InD/Achangingelectriccircuitadoptthe8bit4channelcometorealize.PorentiometerAD5171isadoptedinthecontroloflength.ThischipisthatI2Cbuscontrolway.Thissystemsupportskey-controlorcomputer-controlmodes.Keywords:functionsignal；D/A；single-chipmicroprocessorcontrol；基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。目錄基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。緒論 1第一章 系統(tǒng)概述和設(shè)計(jì)方案 21.1 論文的內(nèi)容和組織 21.2方案選擇 21.3信號(hào)發(fā)生芯片選擇 21．4方案框圖設(shè)計(jì)及基本控制原理 31.5.1頻段控制調(diào)整參數(shù)計(jì)算 41.5.2頻率控制細(xì)調(diào)參數(shù)計(jì)算 51.5.3占空比的數(shù)字控制參數(shù)計(jì)算 61.5.4幅度的數(shù)控參數(shù)實(shí)現(xiàn) 6第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 82.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 82.2單片機(jī)介紹及外圍電路 82.3D/A轉(zhuǎn)換電路（頻率，占空比控制電路） 102.3.1MAX505的引腳描述 102.3.2MAX505的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理 112.3.3D/A轉(zhuǎn)換電路的電路說(shuō)明 132.4頻段選擇電路 142.5幅度控制電路 152.6鍵盤電路 172.7電源電路 18第三章系統(tǒng)軟件流程圖設(shè)計(jì) 203.1主程序流程圖 203.2頻段處理子程序 213.3頻率處理子程序 213.4幅度處理子程序 22系統(tǒng)分析與總結(jié) 23參考文獻(xiàn) 24附錄 25基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。緒論基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)，該課題的設(shè)計(jì)目的是充分運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，考察現(xiàn)在正在使用的信號(hào)發(fā)生器的基本功能，完成一個(gè)基本的實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全過(guò)程。關(guān)鍵是這個(gè)實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程，在整個(gè)過(guò)程中我可以充分發(fā)揮自動(dòng)化的專業(yè)知識(shí)。特別是這個(gè)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)中涉及到一個(gè)典型的控制過(guò)程。通過(guò)單片機(jī)控制一個(gè)有特殊功能的信號(hào)發(fā)生芯片，可以產(chǎn)生一系列有規(guī)律的幅度和頻率可調(diào)的波形。這樣一個(gè)信號(hào)發(fā)生裝置在控制領(lǐng)域有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。在現(xiàn)代社會(huì)中，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域中。在超聲波測(cè)量技術(shù)中,超聲換能器(發(fā)射換能器和接收換能器)是超聲波檢測(cè)技術(shù)的核心部件。高精度、寬頻率范圍、高穩(wěn)定性的激勵(lì)源對(duì)于發(fā)射換能器及超聲檢測(cè)系統(tǒng)性能的改善和提高起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的波形發(fā)生器通常由晶體管、運(yùn)放IC等分離元件制成。與此相比,基于集成芯片的波形發(fā)生器具有高頻信號(hào)輸出、波形穩(wěn)定、控制簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。其中，信號(hào)發(fā)生器是自動(dòng)化領(lǐng)域中的一個(gè)典型應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)代的自動(dòng)化控制中基本都會(huì)利用信號(hào)來(lái)控制設(shè)備的工作。利用信號(hào)的產(chǎn)生進(jìn)行儀器的控制已經(jīng)是自動(dòng)控制中的一個(gè)重要的手段，那么一個(gè)幅度、頻率、占空比以及波形可調(diào)的信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)和完成更具有使用價(jià)值。只要將這個(gè)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)的基本思路掌握，不但可以融會(huì)貫通所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還可以在以后工作中利用到，作為用來(lái)控制其他設(shè)備或設(shè)計(jì)的一個(gè)參考。信號(hào)發(fā)生器是電子實(shí)驗(yàn)室的基本設(shè)備之一，目前各類學(xué)校廣泛使用的是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，雖然功能齊全、性能指標(biāo)較高，但是價(jià)格較貴，且許多功能用不上。本文介紹一種由集成電路MAX038設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器，該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，雖然功能及性能指標(biāo)趕不上標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器，但滿足一般的實(shí)驗(yàn)要求。其成本低、體積小、便于攜帶等特點(diǎn)，亦可作為電子產(chǎn)品維修人員的重要隨身設(shè)備之一。本文主要分五大部分：緒論、系統(tǒng)概述和設(shè)計(jì)方案、硬件部分、軟件部分，總結(jié)。緒論，首先對(duì)課題研究背景和所涉及的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了介紹；第一章對(duì)系統(tǒng)所要完成的功能和可擴(kuò)展的功能進(jìn)行描述，確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主要參數(shù)計(jì)算，第二章對(duì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和各部分組成作了簡(jiǎn)要的介紹和講解；第三章是軟件部分，這部分重點(diǎn)介紹了主程序的流程框圖及各個(gè)子程序的流程框圖以及I2C的驅(qū)動(dòng)程序。最后對(duì)整篇文章進(jìn)行了總結(jié)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。系統(tǒng)概述和設(shè)計(jì)方案論文的內(nèi)容和組織本文提出并設(shè)計(jì)了一種基于AT89S51微處理器控制的MAX038信號(hào)發(fā)生芯片的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)。文中詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的原理、構(gòu)成及其設(shè)計(jì)方法，著重分析了以美國(guó)MAXIM公司生產(chǎn)的高頻信號(hào)發(fā)生芯片MAX038為核心的精密多波形高頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的軟硬件原理，并開發(fā)了基于AT89S51微處理器的軟件程序。本次設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)信號(hào)發(fā)生芯片進(jìn)行的控制。通過(guò)這個(gè)單片機(jī)對(duì)信號(hào)發(fā)生芯片進(jìn)行精密控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)波形的選擇，頻率、占空比以及波形幅度的控制。這些控制可以通過(guò)鍵盤設(shè)定。這就要求對(duì)選擇的信號(hào)發(fā)生芯片，選用的單片機(jī)有初步的了解，并且對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有個(gè)合理地分配。1.2方案選擇方案一：直接利用單片機(jī)編程產(chǎn)生三角波，方波，鋸齒波。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化了用于產(chǎn)生波形的硬件和軟件,特別適用于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)的速度控制以及變頻電源的SPWM控制。缺點(diǎn)：編程復(fù)雜，波形失真較大，并且不能達(dá)到要求輸出的高頻率信號(hào)。方案二：利用單片機(jī)控制波形信號(hào)產(chǎn)生芯片,通過(guò)單片機(jī)，鍵盤，LCD顯示實(shí)現(xiàn)波形的數(shù)字控制。 優(yōu)點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單,波形效果好,頻率帶寬。 缺點(diǎn)：硬件電路復(fù)雜。為了滿足設(shè)計(jì)要求，取得較好的效果。顯然方案二較為理想。1.3信號(hào)發(fā)生芯片選擇基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。目前，集成化的函數(shù)波形發(fā)生器大多采用ILC8038或5G8038，但它們只能產(chǎn)生300kHz以下的中、低頻的正弦波、矩形波（含方波）和三角波（含鋸齒波），而且頻率與占空比不能單獨(dú)調(diào)節(jié)，兩者互相影響，這就給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了許多不便。此外，這些芯片的擴(kuò)展功能較少，調(diào)節(jié)方式也不夠靈活，且無(wú)法滿足高頻精密信號(hào)源的要求?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。 美國(guó)MAXIM（馬克希姆）公司應(yīng)市場(chǎng)的需求而研制的MAX038型單片集成高頻精密函數(shù)發(fā)生器具有較高的頻率特性、頻率范圍很寬、功能較全、單片集成化、外圍電路簡(jiǎn)單、使用方便靈活等特點(diǎn)。1．4方案框圖設(shè)計(jì)及基本控制原理 如圖1.1所示，利用單片機(jī)AT89C51對(duì)主信號(hào)發(fā)生芯片進(jìn)行數(shù)字控制。因?yàn)镸AX038原是模擬量控制型芯片，所以中間要通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，對(duì)MAX038產(chǎn)生的波形信號(hào)進(jìn)行頻率，占空比，幅度的在控制，以及產(chǎn)生波形的選擇控制。圖1.1方案框圖基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。MAX038的輸出頻率主要受振蕩電容CF,IIN端電流和FADJ端電壓的控制,其中前二者與輸出頻率的關(guān)系如圖1.2所示。選擇一個(gè)CF值,對(duì)應(yīng)IIN端電流的變化,將產(chǎn)生一定范圍的輸出頻率。另外,改變FADJ端的電壓,可以在IIN控制的基礎(chǔ)上,對(duì)輸出頻率實(shí)現(xiàn)微調(diào)控制。為實(shí)現(xiàn)輸出頻率的數(shù)控調(diào)整,在IIN端和FADJ端分別連接一個(gè)電壓輸出的DAC。首先,通過(guò)DACB產(chǎn)生0V(00H)到2.5V(0FFH)的輸出電壓,經(jīng)電壓/電流轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)生0μA到748μA的電流,疊加上網(wǎng)絡(luò)本身產(chǎn)生的2μA電流,最終對(duì)IIN端形成2μA到750μA的工作電流,使之產(chǎn)生相應(yīng)的輸出頻率范圍。DACB將此工作電流范圍分為256級(jí)步進(jìn)間隔,輸出頻率范圍也被分為256級(jí)步進(jìn)間隔。所以,IIN端的電流對(duì)輸出頻率實(shí)現(xiàn)粗調(diào)。第二步,通過(guò)DACA在FADJ端產(chǎn)生一個(gè)從-2.3V(00H)到+2.3V(0FFH)的電壓范圍,該范圍同樣包含256級(jí)步進(jìn)間隔,IIN端的步進(jìn)間隔再次細(xì)分為256級(jí)步進(jìn)間隔,從而在粗調(diào)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)微調(diào)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。1.5.1頻段控制調(diào)整參數(shù)計(jì)算MAX038的輸出頻率和CF電容與IIN端的電流間的關(guān)系如表1.1所示。固定一個(gè)CF值,當(dāng)IIN端的電流從到的變化時(shí),對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)頻段的頻率范圍。經(jīng)實(shí)驗(yàn)調(diào)整,我們選擇了一系列的CF如表1.1所示,并確定了各CF所對(duì)應(yīng)的頻段和頻率范圍。由于系統(tǒng)通過(guò)DAC控制IIN端電流和FADJ端電壓,將各頻段的頻率范圍劃分為65536級(jí)間隔,因此各頻段的輸出誤差為圖1.2輸出頻率與IIN電流及振蕩電容CF的關(guān)系另外,由于相鄰頻段之間存在著頻率重疊現(xiàn)象。且考慮到各頻段對(duì)應(yīng)的誤差大小不同,因此設(shè)定各頻段的實(shí)際起止頻率圍:f3,f4,以期獲得最小的誤差。表1.1輸出波形頻率范圍與CF的關(guān)系表頻段號(hào)CFf1(2μA)f2(750μA)Δff3f4110pF200kHz65MHz1kHz600kHz10MHz21nF2kHz650kHz10Hz6kHz600kHz3100nF20Hz6.5kHz0.1Hz60Hz6kHz410μF0.2Hz65Hz0.001Hz0.2Hz60Hz基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。 在5腳COCS和6腳GND接上電容以后，10腳IIN是頻率控制的電流輸入端，利用恒定電流向電容充電和放電，便可形成振蕩。是受8腳FADJ和7腳DADJ端電壓的控制，振蕩頻率由下式確定。(1.1) 因?yàn)槲覀円蟮念l率范圍在0.2Hz～10MHz,分四個(gè)頻段來(lái)滿足要求，在每個(gè)頻段上連續(xù)可調(diào)，由芯片內(nèi)部參數(shù)可知道，當(dāng)時(shí)，的容量范圍可以在時(shí)，芯片有較好的性能。 因此，有（1.1）式可知(1.2) 當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，,為了使數(shù)字控制能夠使實(shí)現(xiàn)，我們?cè)贒/A轉(zhuǎn)換模塊使用圖5所示的電阻連接方法。當(dāng)數(shù)字量為00H時(shí)，輸出為。MAX038的10腳IIN有的電流輸入。當(dāng)數(shù)字量為FFH時(shí)，輸出為基準(zhǔn)電壓。MAX038的10腳IIN有的電流輸入。用公式（1.1）（1.2）可以檢驗(yàn)，確定表1.1所列的電容值可滿足后面頻率產(chǎn)生要求。1.5.2頻率控制細(xì)調(diào)參數(shù)計(jì)算電阻、電容值選擇和基頻值由表3所列。其中的頻率細(xì)分是指當(dāng)基頻確定后由MAX505輸出的電壓的細(xì)分值。MAX505接2.5V的基準(zhǔn)電源，其雙極性輸出接到MAX038的FADJ調(diào)整端，通過(guò)內(nèi)部的鎖相環(huán)，作為精細(xì)的頻率控制。這個(gè)電壓從-2.5V變到+2.5V，引起基頻（FADJ是0V時(shí)的輸出頻率值）的變化從1.7～0.3倍（即）。當(dāng)MAX505的接收數(shù)據(jù)為FFH時(shí)，其頻率輸出值為基頻的30%，當(dāng)數(shù)據(jù)為0時(shí)，頻率輸出值為基頻的170%。當(dāng)數(shù)據(jù)加（減）1時(shí)其輸出頻率相應(yīng)地加（減）一個(gè)細(xì)分量。FADJ上的所需的電壓引起輸出偏離為（以%表示），則，以百分比（%）線性相關(guān)地偏離，向0的某一方變化時(shí)相應(yīng)地向加或減的方向偏離。FADJ上的電壓所對(duì)應(yīng)的頻率由下式給出：(1.3)相應(yīng)MAX505的輸入數(shù)據(jù)為基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。(1.4)式中：為要求輸出的頻率；為當(dāng)為0時(shí)的基頻。同樣，我們可以知道當(dāng)數(shù)據(jù)D在00H和FFH之間變化的時(shí)候，可以調(diào)節(jié)頻率在當(dāng)前頻帶內(nèi)細(xì)調(diào)。1.5.3占空比的數(shù)字控制參數(shù)計(jì)算MAX038的占空比的調(diào)整有兩種方式，一種時(shí)利用內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源調(diào)整，另一種是利用外加電源調(diào)整，為使電路簡(jiǎn)單，采用第一種調(diào)整方式。在MAX038的DADJ端應(yīng)用一個(gè)-2.3V～+2.3V的電壓控制信號(hào),MAX038的DADJ引腳上的電壓可控制波形的占空比(定義為輸出波形為正時(shí)所占時(shí)間的百分?jǐn)?shù)），并且能夠改善正弦波的波形，可進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制和產(chǎn)生鋸齒波。當(dāng)接地（即）時(shí)，其占空比為50%，占空比的調(diào)整可采用MAX505的一片DAC，輸出±2.3V范圍內(nèi)的電壓，占空比可在10%～90%范圍內(nèi)改變，約每伏改變15%，當(dāng)電壓超過(guò)±2.3V將使頻率偏移或引起不穩(wěn)定。為產(chǎn)生一定占空比而加在DADJ上的電壓為：(1.5)對(duì)雙極性輸出的D/A轉(zhuǎn)換器，基準(zhǔn)電源為2.3V時(shí)，MAX505接受數(shù)據(jù)與占空比的關(guān)系式為：(1.6)其中：為DADJ引腳上的電壓，為占空比。這樣可完成激勵(lì)信號(hào)的占空比設(shè)置。調(diào)整的充放電時(shí)間,在10%～90%的范圍內(nèi)調(diào)整振蕩器輸出的三角波,最終產(chǎn)生失真的正弦波,鋸齒波和脈沖波。這三種波形同時(shí)送入混合器,由A0,A1選擇輸出。微處理機(jī)通過(guò),經(jīng)比較器3產(chǎn)生-2.3V～+2.3V的調(diào)節(jié)電壓,對(duì)占空比實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。的每一級(jí)步進(jìn)對(duì)應(yīng)著(1.7)和若設(shè)定占空比為,則對(duì)應(yīng)的編碼為:1.5.4幅度的數(shù)控參數(shù)實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。 MAX038的輸出幅度為2Vp-p。在輸出端口OUT(19)連接一個(gè)放大器,放大輸出信號(hào)至5Vp-p,再送入數(shù)字電位器AD5171中,將輸入信號(hào)分解成64個(gè)等級(jí)。微處理機(jī)通過(guò)控制數(shù)字電位器AD5171,進(jìn)而控制輸出的衰減量,得輸出幅度的步進(jìn)量基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。Δ幅度=5Vp-p/64。 基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。圖1.3MAX038與D/A模塊的連接基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)依據(jù)MAX038輸出頻率的數(shù)控調(diào)節(jié)原理,配合單片機(jī)控制,我們可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 整機(jī)由圖2.1所示的七大模塊組成，分別是電源產(chǎn)生電路，頻段選擇電路，按鍵電路，單片機(jī)外圍控制電路，D/A轉(zhuǎn)換電路（包括信號(hào)的占空比，頻率，幅度控制電路）。圖2.1總設(shè)計(jì)原理布局圖 基于MAX038的單片機(jī)多波調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生器主要由單片機(jī)AT89C51、MAX038和8位D/A芯片MAX505構(gòu)成，如圖2.1所示。由AT89C51的P2.0和P2.1控制選定波形，MAX505相應(yīng)地接到MAX038的FADJ端和DADJ端，AT89C51通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制電壓并以近似線性的規(guī)律來(lái)調(diào)制頻率和占空比。除此之外，D/A轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)還要控制MAX038的IIN引腳的電流輸入用來(lái)控制頻率的精密調(diào)節(jié)。從單片機(jī)的P0口出來(lái)的數(shù)據(jù)除了提供給D/A外還與LCD的數(shù)據(jù)口共用。2.2單片機(jī)介紹及外圍電路基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶休或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)圖2.2。外接石英晶體(或陶瓷諾振器)及電容C1,C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容C1,C2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，這里選擇使用石英晶休，我們的電容使用30pF。如使用陶瓷諧振器的話，應(yīng)選擇40pF士10pF的容值的電容。也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路的情況時(shí)，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。圖2.2單片機(jī)外圍電路基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。如圖中所示，在單片機(jī)的I/O口分配上利用率比較高，應(yīng)為I/O資源剛好可以滿足控制設(shè)計(jì)的需要，所以不需要另外擴(kuò)充I/O資源。根據(jù)P0口，P1口，P2口及P3口各自的特點(diǎn)，我們選用P0口作為數(shù)據(jù)口，通過(guò)分時(shí)復(fù)用的方法分別送數(shù)據(jù)給MAX505的A，B，C通道控制頻率和占空比；送數(shù)據(jù)給LCD1602傳送信息顯示數(shù)據(jù)。選用P1口的P1.0～P1.5做按鍵輸入口。P1.6與P1.7做幅度控制的I2C數(shù)據(jù)輸出口，單片機(jī)自身不具備I2C功能，所以要通過(guò)軟件控制實(shí)現(xiàn)。另外，P2口與P3口做MAX505,MAX038,4052(段選芯片)，的數(shù)據(jù)控制口及片選口。還有P3.0(RXD),P3.1(TXD)做上位機(jī)通信口分別接MAX232芯片的OUT輸出IN與輸入引腳?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。2.3D/A轉(zhuǎn)換電路（頻率，占空比控制電路） MAX505是8位4通道的D/A轉(zhuǎn)換芯片，內(nèi)部包含邏輯輸入雙緩沖寄存器，可以允許所有的4路模擬量同時(shí)更新，也可以通過(guò)控制信號(hào)進(jìn)行異步鎖存輸出。MAX505還含有四個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)電壓輸入，允許分別對(duì)四路獨(dú)立的D/A進(jìn)行全程的獨(dú)立設(shè)置。所有的邏輯輸入可以是TTL或擇是+5V的COMS。2.3.1MAX505的引腳描述 圖2.3是MAX505的封裝圖，MAX505是8位4路D/A轉(zhuǎn)換芯片。24引腳封裝，具體引腳功能詳見(jiàn)表2.1：MAX505引腳功能表。圖2.3MAX505的封裝圖基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。表2.1MAX505引腳功能表引腳名稱功能1VOUTBDACB電壓輸出2VOUTADACA電壓輸出3VSS負(fù)電壓輸入4VREFDACB基準(zhǔn)電壓輸入5VREFADACA基準(zhǔn)電壓輸入6AGND模擬地7DGND數(shù)字地8LADC選通DAC（低電平有效）9D7數(shù)據(jù)位710D6數(shù)據(jù)位611D5數(shù)據(jù)位512D4數(shù)據(jù)位413D3數(shù)據(jù)位314D2數(shù)據(jù)位215D1數(shù)據(jù)位116D0數(shù)據(jù)位017WR寫輸入（低電平有效）18A1DAC地址選擇位（高位）19A0DAC地址選擇位（低位）20VREFDDACD基準(zhǔn)電壓輸入21VREFCDACC基準(zhǔn)電壓輸入22VDD電源23VOUTDDACD電壓輸出24VOUTCDACC電壓輸出2.3.2MAX505的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理 MAX505內(nèi)含4個(gè)獨(dú)立的D/A轉(zhuǎn)換電路，每一路都有自己獨(dú)自的基準(zhǔn)電壓源輸入引腳，可以通過(guò)功能控制引腳WR,A0,A1,LADC分別對(duì)每一路進(jìn)行單獨(dú)操作,也可以4路同時(shí)更新輸出數(shù)據(jù)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。 如圖2.4所示，MAX505內(nèi)部每一路D/A都有數(shù)字輸入的雙緩沖寄存器。他主要有8位輸入鎖存器、8位DAC鎖存器、8位D/A轉(zhuǎn)換器和選通控制邏輯四部分組成。選通控制邏輯部分是通過(guò)地址線引腳A0,A1控制輸入鎖存器的選通，單獨(dú)選擇某一路信號(hào)輸出?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。圖2.4MAX505內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理框圖8位輸入寄存器由8個(gè)D鎖存器組成，作為輸入數(shù)據(jù)的緩沖器。它的8位輸入數(shù)據(jù)由寫控制輸入引腳WR控制其輸入與鎖存。當(dāng)WR＝1時(shí)輸入鎖存器的輸出隨著輸入變化，當(dāng)WR＝0時(shí)輸入數(shù)據(jù)被鎖存，通過(guò)地址線引腳A0,A1控制輸入鎖存器的選通，單獨(dú)選擇某一路信號(hào)輸出。功能控制引腳WR,A0,A1,LADC的具體控制狀態(tài)見(jiàn)表2.2所列出。表2.2功能引腳狀態(tài)表LDACWRA1A0所存狀態(tài)HH××輸入和DAC數(shù)據(jù)鎖存HLLLDACA數(shù)據(jù)鎖存LH××4個(gè)DAC全部數(shù)據(jù)鎖存LLLLDACA輸入數(shù)據(jù)寄存器4個(gè)DAC被鎖HLLHDACB數(shù)據(jù)鎖存HLHLDACC數(shù)據(jù)鎖存HLHHDACD數(shù)據(jù)鎖存基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。8位DAC鎖存器也是由8個(gè)D鎖存器組成的，它的控制端為L(zhǎng)DAC。當(dāng)LDAC=1時(shí)輸出數(shù)據(jù)隨輸入變化，當(dāng)LDAC=0時(shí)將第一級(jí)輸出的數(shù)據(jù)鎖存在DAC鎖存器中。8位D/A轉(zhuǎn)換器采用T型電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，輸出的是與輸入數(shù)字成比例的電流，需要外接運(yùn)算放大器，才能得到模擬電壓輸出。2.3.3D/A轉(zhuǎn)換電路的電路說(shuō)明 如圖2.5所示，我們用+2.5V做MAX505的基準(zhǔn)電源。我們選用了MAX505的3路D/A輸出分別控制MAX038的DADJ,FADJ和IIN引腳，在前面我們知道MAX038的DADJ和FADJ引腳要求輸入的電壓信號(hào)時(shí)在-2.3V～+2.3V之間，IIN的輸入要求是0μA～750μA的電流。通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換電路將MAX505的輸出是0～2.5V的電壓轉(zhuǎn)換為所需要的電壓電流。 在MAX038的DADJ端應(yīng)用一個(gè)-2.3V～+2.3V的電壓控制信號(hào),MAX038的DADJ引腳上的電壓可控制波形的占空比(定義為輸出波形為正時(shí)所占時(shí)間的百分?jǐn)?shù)），并且能夠改善正弦波的波形，可進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制和產(chǎn)生鋸齒波。用DACA通道做為DADJ的模擬輸入。輸出0～2.5V電壓 當(dāng)時(shí)，（2.1） 當(dāng)時(shí)，（2.2） 在MAX038的FADJ端選擇DACB通道，同樣的接法可以實(shí)現(xiàn)-2.3V～+2.3V的電壓控制信號(hào)。 在MAX038的IIN端選擇DACC通道，需要的模擬控制量是0μA～750μA的電流，用DACC通道做為IIN的模擬輸入。輸出0～2.5V電壓當(dāng)時(shí)，（2.3）當(dāng)時(shí), 這樣就實(shí)現(xiàn)了所需要的模擬量的輸入，D/A轉(zhuǎn)換圖如圖2.5所示。 基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。 在前面式子中用到的2.74V電壓是利用的MAX038的內(nèi)部2.5V的基準(zhǔn)源產(chǎn)生的，示意接線圖如圖1.3所示,根據(jù)結(jié)點(diǎn)法原理得下式：基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。（2.4）圖2.5D/A轉(zhuǎn)換電路圖2.4頻段選擇電路MAX038的輸出頻率和CF電容與IIN端的電流間的關(guān)系如圖1.2。固定一個(gè)CF值,當(dāng)IIN端的電流從到的變化時(shí),對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)頻段的頻率范圍。如表1.1所示的選用的電容值分別為,,,。 我們選用多路開關(guān)CD4052做為切換不同電容所需要用的芯片器件。多路開關(guān)CD4052的選通控制如表2.3所示，每當(dāng)S1，S2出于不同的的組合狀態(tài)的時(shí)候，可以同時(shí)選通兩路開關(guān)AxBx,因此采用如圖2.5所示的連接方式可以實(shí)現(xiàn)將電容連接到5腳COCS上?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。表2.3CD4052功能狀態(tài)表輸入狀態(tài)選通渠道ENBALES1S2LLLA0B0LLHA1B1LHLA2B2LHHA3B3HXX都選不通 在5腳COCS和6腳GND接上電容以后，10腳IIN是頻率控制的電流輸入端，利用恒定電流向電容充電和放電，便可形成振蕩。例如：當(dāng)S1S2是HL時(shí)，A2B2通道被選通，電容C9被連接在MAX038的5腳COCS上。圖2.6頻段選擇電路2.5幅度控制電路 該部分電路主要有放大器電路和數(shù)字電位器電路兩部分組成，其中放大器部分電路的作用是將MAX038產(chǎn)生的電壓波形2Vp-p放大為5Vp-p，數(shù)字電位器電路的作用是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生的電壓波形在-5V～+5V之間數(shù)字可調(diào)。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。 美國(guó)模擬器件公司推出一次性編程(OTP)數(shù)字電位計(jì)系列產(chǎn)品AD5171，具有接口，用來(lái)讀/寫滑片位置，而OTP性能則能永久設(shè)定滑片的位置。工作溫度范圍為-40℃到+125℃之間，溫度系數(shù)為35ppm/℃，工作電壓在2.7至5.5V之間，工作電流不大于5A。AD5171是64滑點(diǎn)的數(shù)字電位計(jì)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。I2C[Inter-IntegratedCircuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。I2C總線最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單性和有效性。總線的構(gòu)成及信號(hào)類型是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)?？偩€必須由主器件(通常為微控制器)控制，主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘(SCL)控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。當(dāng)SCL保留高電位同時(shí)SDL變低時(shí)傳送開始。這個(gè)開始狀態(tài)之后，時(shí)鐘信號(hào)變低來(lái)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送。在每一個(gè)數(shù)據(jù)位，時(shí)鐘位在確保數(shù)據(jù)位正確時(shí)變高電平。在每一個(gè)8位數(shù)據(jù)的結(jié)尾發(fā)送一個(gè)確認(rèn)信號(hào)，而不管它是地址還是數(shù)據(jù)。在確認(rèn)時(shí)，傳送端不會(huì)把SDL變?yōu)榈碗娖?，如果正確接收到了數(shù)據(jù)允許接收端把電位變?yōu)?。確認(rèn)信號(hào)后，當(dāng)SCL處于高電平時(shí)SDL從低變?yōu)楦?，指示?shù)據(jù)傳送停止。I2C總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。CPU發(fā)出的控制信號(hào)分為地址碼和控制量?jī)刹糠?，地址碼用來(lái)選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調(diào)整的類別（如對(duì)比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。這樣，因?yàn)榈刂反a的作用各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨(dú)立，互不相關(guān)。

I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程有三種類型信號(hào)，它們分別是：開始信號(hào)、結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。

開始信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。

結(jié)束信號(hào)：SCL為低電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。

應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況做出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào)，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。 接口的設(shè)計(jì)也大大提高了芯片的利用效率，我們利用AT89C51的P1.6,P1.7腳就可以控制數(shù)據(jù)對(duì)模擬量進(jìn)行數(shù)字控制。在I2C總線的應(yīng)用中應(yīng)注意的事項(xiàng)總結(jié)為以下幾點(diǎn):

①嚴(yán)格按照時(shí)序圖的要求進(jìn)行操作；

②若與口線上帶內(nèi)部上拉電阻的單片機(jī)接口連接，可以不外加上拉電阻；基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。

③程序中為配合相應(yīng)的傳輸速率，在對(duì)口線操作的指令后可用軟件延時(shí)程序加一定的延時(shí)；基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。

④為了減少意外的干擾信號(hào)將EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)改寫可用外部寫保護(hù)引腳（如果有），或者在EEPROM內(nèi)部沒(méi)有用的空間寫入標(biāo)志字，每次上電時(shí)或復(fù)位時(shí)做一次檢測(cè)，判斷EEPROM是否被意外改寫。圖2.7幅度控制電路2.6鍵盤電路 鍵盤用的是上拉電阻，選通接地的形式。 KEY0鍵功能：三角波，正弦波，矩形波的循環(huán)選擇。 KEY1鍵功能：頻段，頻率，占空比，幅度的控制的循環(huán)選擇。 KEY2鍵功能：選定的控制對(duì)象步進(jìn)量增。 KEY3鍵功能：選定的控制對(duì)象步進(jìn)量減。 KEY4鍵功能：選擇確定。 KEY5鍵功能：選擇不確定（即返回）?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。例如產(chǎn)生一個(gè)正弦波的控制方式：在開始界面用KEY0鍵選擇正弦波，用KEY4鍵確定進(jìn)入頻率，占空比，幅度的控制的循環(huán)選擇界面，首先用KEY1鍵來(lái)選擇頻率，KEY4鍵確定進(jìn)入，然后用KEY2和KEY3鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率步進(jìn)的增值或減值，數(shù)值確定后KEY4鍵確定，然后KEY5鍵返回到頻率，占空比，幅度的控制的循環(huán)選擇界面，用KEY2鍵來(lái)選擇占空比，KEY4鍵確定進(jìn)入，然后用KEY2和KEY3鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)占空比步進(jìn)的增值或減值，數(shù)值確定后KEY4鍵確定，然后KEY5鍵返回到頻率，占空比，幅度的控制的循環(huán)選擇界面，用KEY2鍵來(lái)選擇幅度，KEY4鍵確定進(jìn)入，然后用KEY2和KEY3鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)幅度步進(jìn)的增值或減值，數(shù)值確定后KEY4鍵確定?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。圖2.8鍵盤電路2.7電源電路 根據(jù)整機(jī)要求，電源電路應(yīng)為信號(hào)產(chǎn)生電路提供5V電壓，其中±5V電壓需要穩(wěn)壓輸出，為此選用了7815，7915兩種三端集成穩(wěn)壓器，這種三端固定電壓輸出式集成穩(wěn)壓器，使用簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，且由于內(nèi)部具有過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，使整機(jī)的電源電路穩(wěn)定，性能可靠。外接9V交流電輸入，經(jīng)絕對(duì)值電路，然后濾波通過(guò)7805，7905產(chǎn)生±5V的直流電壓。電源部分電路圖如圖2.9所示。圖2.9電源電路圖基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。2.8通訊電路單片機(jī)作為主控制器，控制MAX038芯片產(chǎn)生信號(hào)，，除此之外，單片機(jī)還與上位PC機(jī)進(jìn)行通訊，把頻率值發(fā)送到PC機(jī)上。PC機(jī)串行接口采用的是RS232電平標(biāo)準(zhǔn)，而AT80C51單片機(jī)的管腳是TTL電平，因此，要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)的通訊的話，必須要經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換選擇美國(guó)美信公司生產(chǎn)的電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232.其接口電路如圖基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。圖2.10MAX232接口電路基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。第三章系統(tǒng)軟件流程圖設(shè)計(jì)3.1主程序流程圖基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。圖3.1主程序流程圖基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。根據(jù)以上流程圖可以利用六個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)波形的所有參數(shù)的控制，當(dāng)然這里只是給出的一種可行的設(shè)計(jì)方案，。3.2頻段處理子程序 該子程序通過(guò)控制譯碼電路選擇不同的容值的電容，并且通過(guò)參數(shù)計(jì)算將頻段號(hào)保存下來(lái)。通過(guò)控制CD4051的雙路開關(guān)選擇電容圖3.2頻段處理子程序流程圖3.3頻率處理子程序基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。 該子程序通過(guò)控制MAX038的FADJ引腳和IIN引腳的電壓電流的變化來(lái)控制基頻內(nèi)的頻率控制與調(diào)解。根據(jù)參數(shù)計(jì)算在選擇的基頻的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制FADJ引腳的電壓在±2.3V之間變化可以改變頻率在基頻的30％～70％之間浮動(dòng)。再通過(guò)控制IIN引腳的電流在2μA～750μA之間變化可以精細(xì)控制頻率改變。在D/A轉(zhuǎn)換模塊使用圖5所示的電阻連接方法。當(dāng)數(shù)字量為00H時(shí)，輸出為。MAX038的10腳IIN有的電流輸入。當(dāng)數(shù)字量為FFH時(shí)，輸出為基準(zhǔn)電壓。MAX038的10腳IIN有的電流輸入?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。圖3.3頻率處理子程序流程圖3.4幅度處理子程序 該子程序通過(guò)I2C總線法方式控制AD5171芯片，AD5171作為數(shù)字電位器可以對(duì)±5V的電壓進(jìn)行分壓?？梢詫⒎仍凇?V間的電壓信號(hào)進(jìn)行衰減得到幅度可控制的波形。I2C的控制子程序見(jiàn)附錄。圖3.4幅度處理子程序流程圖基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)。系統(tǒng)分析與總結(jié)采用MAX038芯片制作函數(shù)信號(hào)發(fā)生器隨設(shè)計(jì)思想不同,具有多種方法,本文只是一種可能實(shí)現(xiàn)的方法。此法的頻率控制和幅度控制分辨率高，且硬件集成度高,整機(jī)自動(dòng)化程度高,性能優(yōu)良,具有很高的實(shí)用價(jià)值?；趩纹瑱C(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)。 同時(shí)該信號(hào)源設(shè)計(jì)尚存在的不足之處，主要有兩個(gè)方面，第一為缺乏頻率準(zhǔn)確顯示的手段，可以配備相應(yīng)的數(shù)字頻率計(jì)模塊，但如何將顯示的精度與信號(hào)源的頻段配合有待討論研究；第二為輸出級(jí)可配以顯示輸出幅度的儀表，并且放大電路有待進(jìn)一步改進(jìn)，使其具有更強(qiáng)的輸出能力。基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)。參考文獻(xiàn)[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版)[M].北京:高等教育出版社.1998，20～23[2]張友德等.單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社.1993，10～11[3]陳澤宗等.單片精密函數(shù)發(fā)生器應(yīng)用[J].電子技術(shù)報(bào)，1997，20(7)：3～4[4]常新等.高頻信號(hào)發(fā)生器原理,維修與鑒定[M].北京:電子工業(yè)出版社,1996,12～13[5]謝嘉奎,宣月清.電子線路[非線性部分][M].北京:高等教育出版社,1988，112～113[6]張肅文.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社,1984，50～51[7]解月珍等.信號(hào)產(chǎn)生電路[M].北京:電子工業(yè)出版社,1994，11～13[8]黃曉林.測(cè)控應(yīng)用中若干重要電路的設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,1991,5～8[9]肖瑞珠等.小型HDTV碼流發(fā)生器設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2003,66～78[10]陳文峰.基于虛擬儀器檢測(cè)系統(tǒng)[J].單片機(jī)應(yīng)用,2003，23(10)：78～80基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)。[11]江太輝等.高頻波形發(fā)生器的特性[J].信息技術(shù)報(bào),1999，19(7)：10～31基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)全文共31頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)。附錄I2C的單片機(jī)軟件控制程序/*VIICC.H*/#pragmadbcdsmall#include<intrins.h>#include<reg51.h>#defineNOPnop();nop();nop();nop()#defineSDAP1^7#defineSCLP1^6voidsta();voidcack();voidstop();voidmn