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PAGEPAGE17電子與信息工程綜合實驗課程報告實驗名稱:基于單片機的信號發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)班級:電子1班組員:徐丹許艷徐梅指導(dǎo)教師:張輝時間:2013-6-8至目錄TOC\o"1-4"\h\z\u前言 11波形發(fā)生器概述 21.1波形發(fā)生器的發(fā)展?fàn)顩r 21.2國內(nèi)外波形發(fā)生器產(chǎn)品比較 32方案論證與比較 42.1方案一 42.2方案二 52.3方案三 53硬件原理 53.1MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 63.1.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述 63.1.2CPU結(jié)構(gòu) 63.1.3存儲器和特殊功能寄存器 73.2P0-P3口結(jié)構(gòu) 73.3時鐘電路和復(fù)位電路 83.3.1時鐘電路 83.3.2單片機的復(fù)位狀態(tài) 93.4DAC0832的引腳及功能 104軟件原理 114.1主流程圖 124.1.1方波仿真圖 134.1.2三角波仿真圖 144.1.3鋸齒波仿真圖 154.1.4梯形波仿真圖 164.1.5正弦波仿真圖 174.2附錄:實物圖 17總結(jié) 18致謝 19參考文獻(xiàn) 191波形發(fā)生器概述在電子工程、通信工程、自動控制、遙測控制、測量儀器、儀表和計算機等技術(shù)領(lǐng)域,經(jīng)常需要用到各種各樣的信號波形發(fā)生器。隨著集成電路的迅速發(fā)展,用集成電路可很方便地構(gòu)成各種信號波形發(fā)生器。用集成電路實現(xiàn)的信號波形發(fā)生器與其它信號波形發(fā)生器相比,其波形質(zhì)量、幅度和頻率穩(wěn)定性等性能指標(biāo),都有了很大的提高。1.1波形發(fā)生器的發(fā)展?fàn)顩r波形發(fā)生器是能夠產(chǎn)生大量的標(biāo)準(zhǔn)信號和用戶定義信號,并保證高精度、高穩(wěn)定性、可重復(fù)性和易操作性的電子儀器。函數(shù)波形發(fā)生器具有連續(xù)的相位變換、和頻率穩(wěn)定性等優(yōu)點,不僅可以模擬各種復(fù)雜信號,還可對頻率、幅值、相移、波形進(jìn)行動態(tài)、及時的控制,并能夠與其它儀器進(jìn)行通訊,組成自動測試系統(tǒng),因此被廣泛用于自動控制系統(tǒng)、震動激勵、通訊和儀器儀表領(lǐng)域。在70年代前,信號發(fā)生器主要有兩類:正弦波和脈沖波,而函數(shù)發(fā)生器介于兩類之間,能夠提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等幾種常用標(biāo)準(zhǔn)波形,產(chǎn)生其它波形時,需要采用較復(fù)雜的電路和機電結(jié)合的方法。這個時期的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù),而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大、價格貴、功耗大等缺點,并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信號波形,則電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。同時,主要表現(xiàn)為兩個突出問題,一是通過電位器的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)輸出頻率的調(diào)節(jié),因此很難將頻率調(diào)到某一固定值;二是脈沖的占空比不可調(diào)節(jié)。在70年代后,微處理器的出現(xiàn),可以利用處理器、A/D/和D/A,硬件和軟件使波形發(fā)生器的功能擴大,產(chǎn)生更加復(fù)雜的波形。這時期的波形發(fā)生器多以軟件為主,實質(zhì)是采用微處理器對DAC的程序控制,就可以得到各種簡單的波形。90年代末,出現(xiàn)幾種真正高性能、高價格的函數(shù)發(fā)生器、但是HP公司推出了型號為HP770S的信號模擬裝置系統(tǒng),它由HP8770A任意波形數(shù)字化和HP1776A波形發(fā)生軟件組成。HP8770A實際上也只能產(chǎn)生8中波形,而且價格昂貴。不久以后,Analogic公司推出了型號為Data-2020的多波形合成器,Lecroy公司生產(chǎn)的型號為9100的任意波形發(fā)生器等。到了二十一世紀(jì),隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展,出現(xiàn)了多種工作頻率可過GHz的DDS芯片,同時也推動了函數(shù)波形發(fā)生器的發(fā)展,2003年,Agilent的產(chǎn)品33220A能夠產(chǎn)生17種波形,最高頻率可達(dá)到20M,2005年的產(chǎn)品N6030A能夠產(chǎn)生高達(dá)500MHz的頻率,采樣的頻率可達(dá)1.25GHz。由上面的產(chǎn)品可以看出,函數(shù)波形發(fā)生器發(fā)展很快近幾年來,國際上波形發(fā)生器技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)過去由于頻率很低應(yīng)用的范圍比較狹小,輸出波形頻率的提高,使得波形發(fā)生器能應(yīng)用于越來越廣的領(lǐng)域。波形發(fā)生器軟件的開發(fā)正使波形數(shù)據(jù)的輸入變得更加方便和容易。波形發(fā)生器通常允許用一系列的點、直線和固定的函數(shù)段把波形數(shù)據(jù)存入存儲器。同時可以利用一種強有力的數(shù)學(xué)方程輸入方式,復(fù)雜的波形可以由幾個比較簡單的公式復(fù)合成v=f(t)形式的波形方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式產(chǎn)生。從而促進(jìn)了函數(shù)波形發(fā)生器向任意波形發(fā)生器的發(fā)展,各種計算機語言的飛速發(fā)展也對任意波形發(fā)生器軟件技術(shù)起到了推動作用。目前可以利用可視化編程語言(如VisualBasic,VisualC等等)編寫任意波形發(fā)生器的軟面板,這樣允許從計算機顯示屏上輸入任意波形,來實現(xiàn)波形的輸入。(2)與VXI資源結(jié)合。目前,波形發(fā)生器由獨立的臺式儀器和適用于個人計算機的插卡以及新近開發(fā)的VXI模塊。由于VXI總線的逐漸成熟和對測量儀器的高要求,在很多領(lǐng)域需要使用VXI系統(tǒng)測量產(chǎn)生復(fù)雜的波形,VXI的系統(tǒng)資源提供了明顯的優(yōu)越性,但由于開發(fā)VXI模塊的周期長,而且需要專門的VXI機箱的配套使用,使得波形發(fā)生器VXI模塊僅限于航空、軍事及國防等大型領(lǐng)域。在民用方面,VXI模塊遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如臺式儀器更為方便(3)隨著信息技術(shù)蓬勃發(fā)展,臺式儀器在走了一段下坡路之后,又重新繁榮起來。不過現(xiàn)在新的臺式儀器的形態(tài),和幾年前的己有很大的不同。這些新一代臺式儀器具有多種特性,可以執(zhí)行多種功能。而且外形尺寸與價格,都比過去的類似產(chǎn)品減少了一半。1.2國內(nèi)外波形發(fā)生器產(chǎn)品比較早在1978年,由美國Wavetek公司和日本東亞電波工業(yè)公司公布了最高取樣頻率為5MHz,可以形成256點(存儲長度)波形數(shù)據(jù),垂直分辨率為8bit,主要用于振動、醫(yī)療、材料等領(lǐng)域的第一代高性能信號源,經(jīng)過將近30年的發(fā)展,伴隨著電子元器件、電路、及生產(chǎn)設(shè)備的高速化、高集成化,波形發(fā)生器的性能有了飛速的提高。變得操作越來越簡單而輸出波形的能力越來越強。波形操作方法的好壞,是由波形發(fā)生器控制軟件質(zhì)量保證的,編輯功能增加的越多,波形形成的操作性越好。2方案論證與比較依據(jù)應(yīng)用場合.需要實現(xiàn)的波形種類,波形發(fā)生器的具體指標(biāo)要求會有所不同。依據(jù)不同的設(shè)計要求選取不同的設(shè)計方案。通常,波形發(fā)生器需要實現(xiàn)的波形有正弦波、方波、三角波和鋸齒波。有些場合可能還需要任意波形的產(chǎn)生。各種波形共有的指標(biāo)有:波形的頻率、幅度要求,頻率穩(wěn)定度,準(zhǔn)確度等。對于不同波形,具體的指標(biāo)要求也會有所差異,例如,占空比是脈沖波形特有的指標(biāo)。波形發(fā)生器的設(shè)計方案多種多樣,大致可以分為三大類:純硬件設(shè)計法、純軟件設(shè)計法和軟硬件結(jié)合設(shè)計法。2.1方案一波形發(fā)生器設(shè)計的純硬件法早期,波形發(fā)生器的設(shè)計主要是采用運算放大器加分立元件來實現(xiàn)。實現(xiàn)的波形比較單一,主要為正弦波、方波和三角波。工作原理嗍也相對簡單:首先是產(chǎn)生正弦波,然后通過波形變換(正弦波通過比較器產(chǎn)生方波,方波經(jīng)過積分器變?yōu)槿遣?實現(xiàn)方波和三角波。在各種波形后加上一級放大電路,可以使輸出波形的幅度達(dá)到要求,通過開關(guān)電路實現(xiàn)不同輸出波形的切換,改變電路的具體參數(shù)可以實現(xiàn)頻率、幅度和占空比的改變。通過對電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及所用元器件的嚴(yán)格選取可以提高電路的頻率穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。純硬件法中,正弦波的設(shè)計是基礎(chǔ),實現(xiàn)方法也比較多,電路形式一般有LC、RC和石英晶體振蕩器三類。LC振蕩器適宜于產(chǎn)生幾Hz至幾百MHz的高頻信號;石英晶體振蕩器能產(chǎn)生幾百kHz至幾十MHz的高頻信號且穩(wěn)定度高;對于頻率低于幾MHz,特別是在幾百Hz時,常采用RC振蕩電路。RC振蕩電路又分為文氏橋振蕩電路、雙T網(wǎng)絡(luò)式和移相式振蕩電路等類型。其中,以文氏橋振蕩電路最為常用。目前,實現(xiàn)波形發(fā)生器最簡單的方法是采用單片集成的函數(shù)信號發(fā)生器。它是將產(chǎn)生各種波形的功能電路集成優(yōu)化到一個集成電路芯片里,外加少量的電阻、電容元件來實現(xiàn)。采用這種方法的突出優(yōu)勢是電路簡單,實現(xiàn)方便,精度高,性能優(yōu)越;缺點是功能較全的集成芯片價格較貴。實際中應(yīng)用較多的單片函數(shù)信號發(fā)生器有MAX038(最高頻率可達(dá)40MHz)和ICL8038(最高頻率為300kHz)。2.2方案二波形發(fā)生器設(shè)計的純軟件法波形發(fā)生器的設(shè)計還可以采用純軟件的方法來實現(xiàn)。虛擬儀器鞠使傳統(tǒng)儀器發(fā)生了革命性的變化,是21世紀(jì)測試儀器領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的重要方向。它以計算機為基礎(chǔ),軟件為核心,沒有傳統(tǒng)儀器那樣具體的物理結(jié)構(gòu).在計算機上實現(xiàn)儀器的虛擬面板,通過軟件設(shè)計實現(xiàn)和改變儀器的功能。例如用圖形化編程工具LabVIEW來實現(xiàn)任意波形發(fā)生器的功能:在LabVIEW軟件的前面板通過拖放控件,設(shè)計儀器的功能面板(如波形顯示窗口,波形選擇按鍵,波形存儲回放等工作界面),在軟件的后面板直接拖放相應(yīng)的波形函數(shù)并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或直接調(diào)用編程函數(shù)來設(shè)計任意波形以實現(xiàn)波形產(chǎn)生功能;完成的軟件打包后,可脫離編程環(huán)境獨立運行。實現(xiàn)任意波形發(fā)生器的功能。采用純軟件的虛擬儀器設(shè)計思路可以使設(shè)計簡單、高效,僅改變軟件程序就可以輕松實現(xiàn)波形功能的改變或升級。從長遠(yuǎn)角度來看,純軟件法成本較低。軟件法的缺點是波形的響應(yīng)速度和精度遜色于硬件法。2.3方案三1.軟硬件結(jié)合法軟硬件結(jié)合的波形發(fā)生器設(shè)計方法同時兼具軟硬件設(shè)計的優(yōu)勢:既具有純硬件設(shè)計的快速、高性能,同時又具有軟件控制的靈活性、智能性。如以單片機和單片集成函數(shù)發(fā)生器為核心(如圖2.2)。輔以鍵盤控制、液晶顯示等電路,設(shè)計出智能型函數(shù)波形發(fā)生器,采用軟硬件結(jié)合的方法可以實現(xiàn)功能較全、性能更優(yōu)的波形發(fā)生器,同時還可以擴展波形發(fā)生器的功能,比如通過軟件編程控制實現(xiàn)波形的存儲、運算、打印等功能,采用USB接口設(shè)計。使波形發(fā)生器具有遠(yuǎn)程通信功能等。目前,實驗、科研和工業(yè)生產(chǎn)中使用的信號源大多采用此方法來實現(xiàn)。3.1MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.1.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述典型的MCS-51單片機芯片集成了以下幾個基本組成部分。
1一個8位的CPU2128B或256B單元內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(RAM)34KB或8KB片內(nèi)程序存儲器(ROM或EPROM)44個8位并行I/O接口P0~P3。5兩個定時/計數(shù)器。65個中斷源的中斷管理控制系統(tǒng)。7一個全雙工串行I/O口UART(通用異步接收、發(fā)送器)8一個片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路。圖3.2單片機引腳3.1.2CPU結(jié)構(gòu)CPU是單片機的核心部件。它由運算器和控制器等部件組成。1.
運算器運算器以完成二進(jìn)制的算術(shù)/邏輯運算部件ALU為核心。它可以對半字節(jié)(4)、單字節(jié)等數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。例如,能完成加、減、乘、除、加1、減1、BCD碼十進(jìn)制調(diào)整、比較等算術(shù)運算,完成與、或、異或、求反、循環(huán)等邏操作,操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存器。運算器還包含有一個布爾處理器,用以處理位操作。它以進(jìn)位標(biāo)志位C為累加器,可執(zhí)行置位、復(fù)位、取反、位判斷轉(zhuǎn)移,可在進(jìn)位標(biāo)志位與其他可位尋址的位之間進(jìn)行位數(shù)據(jù)傳誦等操作,還可以完成進(jìn)位標(biāo)志位與其他可位尋址的位之間進(jìn)行邏輯與、或操作。2.程序計數(shù)器PCPC是一個16位的計數(shù)器,用于存放一條要執(zhí)行的指令地址,尋址范圍為64kB,PC有自動加1功能,即完成了一條指令的執(zhí)行后,其內(nèi)容自動加1。3.指令寄存器指令寄存器用于存放指令代碼。CPU執(zhí)行指令時,由程序存儲器中讀取的指令代碼送如指令寄存器,經(jīng)指令譯碼器譯碼后由定時有控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號,完成指令功能。3.1.3存儲器和特殊功能寄存器1.存儲器(Memory)是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備,用來存放程序和數(shù)據(jù)。計算機中的全部信息,包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都保存在存儲器中。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。2.特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)的地址范圍為80H~FFH。在MCS-51中,除程序計數(shù)器PC和四個工作寄存器區(qū)外,其余21個特殊功能寄存器都在這SFR塊中。其中5個是雙字節(jié)寄存器,它們共占用了26個字節(jié)。各特殊功能寄存器的符號和地址見附表2。其中帶*號的可位尋址。特殊功能寄存器反映了8051的狀態(tài),實際上是8051的狀態(tài)字及控制字寄存器。用于CPUPSW便是典型一例。這些特殊功能寄存器大體上分為兩類,一類與芯片的引腳有關(guān),另一類作片內(nèi)功能的控制用。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是P0~P3,它們實際上是4個八位鎖存器(每個I/O口一個),每個鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個并行口。MCS-51共有P0~P3四個這樣的并行口,可提供32根I/O線,每根線都是雙向的,并且大都有第二功能。其余用于芯片控制的寄存器中,累加器A、標(biāo)志寄存器PSW、數(shù)據(jù)指針DPTR等的功能前已提及。3.2P0-P3口結(jié)構(gòu)P0口功能:P0口具有兩種功能:第一,P0口可以作為通用I/O接口使用,P0.7—P0.0用于傳送CPU的輸入/輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)時可以得到鎖存,不需外接專用鎖存器,輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖。第二,P0.7—P0.0在CPU訪問片外存儲器時用于傳送片外存儲器de低8位地址,然后傳送CPU對片外存儲器的讀寫P1口功能:P1口的功能和P0口de第一功能相同,僅用于傳遞I/O輸入/輸出數(shù)據(jù)。P2口的功能:2口的第一功能和上述兩組引腳的第一功能相同,即它可以作為通用I/O使用。它的第二功能和P0口引腳的第二功能相配合,作為地址總線用于輸出片外存儲器的高8位地址。P3口功能:P3口有兩個功能:第一功能與其余三個端口的第一功能相同;第二功能作控制用,每個引腳都不同。P3.0—RXD串行數(shù)據(jù)接收口P3.1—TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送口P3.2—INT0外中斷0輸入P3.3—INT1外中斷1輸入P3.4—T0計數(shù)器0計數(shù)輸入P3.5—T1計數(shù)器1計數(shù)輸入P3.6—WR外部RAM寫選通信號P3.7—RD外部RAM讀選通信號3.3時鐘電路和復(fù)位電路單片機的時鐘信號用來提供單片機內(nèi)各種微操作的時間基準(zhǔn);復(fù)位操作則使單片機的片內(nèi)電路初始化,使單片機從一種確定的狀態(tài)開始運行。3.3.1時鐘電路單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩方式。在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器或陶瓷諧振蕩器,構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器,當(dāng)外接晶振后,就構(gòu)成了自積振蕩,并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。晶振通常選用6MHZ、12MHZ、或24MHZ。單片機的時序單位振蕩周期:晶振的振蕩周期,又稱時鐘周期,為最小的時序單位。狀態(tài)周期:振蕩頻率經(jīng)單片機內(nèi)的二分頻器分頻后提供給片內(nèi)CPU的時鐘周期。因此一個狀態(tài)周期包含2個振蕩周期。機器周期:1個機器周期由6個狀態(tài)周期12個振蕩周期組成,是計算機執(zhí)行一種基本操作的時間單位。指令周期:執(zhí)行一條指令所需的時間。一個指令周期由1-4個機器周期組成,依據(jù)指令不同而不同.3.3.2單片機的復(fù)位狀態(tài)當(dāng)MCS-5l系列單片機的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時,根據(jù)應(yīng)用的要求,復(fù)位操作通常有兩種基本形式:上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后,自動實現(xiàn)復(fù)位操作。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后,單片機自動復(fù)位,并且在單片機運行期間,用開關(guān)操作也能使單片機復(fù)位。上電后,由于電容C3的充電和反相門的作用,使RST持續(xù)一段時間的高電平。當(dāng)單片機已在運行當(dāng)中時,按下復(fù)位鍵K后松開,也能使RST為一段時間的高電平,從而實現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器或陶瓷諧振蕩器,構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器,當(dāng)外接晶振后,就構(gòu)成了自積振蕩,并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。晶振通常選用6MHZ、12MHZ、或24MHZ。單片機的時序單位振蕩周期:晶振的振蕩周期,又稱時鐘周期,為最小的時序單位。狀態(tài)周期:振蕩頻率經(jīng)單片機內(nèi)的二分頻器分頻后提供給片內(nèi)CPU的時鐘周期。因此一個狀態(tài)周期包含2個振蕩周期。機器周期:1個機器周期由6個狀態(tài)周期12個振蕩周期組成,是計算機執(zhí)行一種基本操作的時間單位。指令周期:執(zhí)行一條指令所需的時間。一個指令周期由1-4個機器周期組成,依據(jù)指令不同而不同.3.3.2單片機的復(fù)位狀態(tài)當(dāng)MCS-5l系列單片機的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時,根據(jù)應(yīng)用的要求,復(fù)位操作通常有兩種基本形式:上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后,自動實現(xiàn)復(fù)位操作。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后,單片機自動復(fù)位,并且在單片機運行期間,用開關(guān)操作也能使單片機復(fù)位。上電后,由于電容C3的充電和反相門的作用,使RST持續(xù)一段時間的高電平。當(dāng)單片機已在運行當(dāng)中時,按下復(fù)位鍵K后松開,也能使RST為一段時間的高電平,從而實現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。單片機的復(fù)位操作使單片機進(jìn)入初始化狀態(tài),其中包括使程序計數(shù)器PC=0000H,這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機冷啟動后,片內(nèi)RAM為隨機值,運行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容,21個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值統(tǒng)復(fù)位是任何微機系統(tǒng)執(zhí)行的第一步,使整個控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。51單片機的復(fù)位是由RESET引腳來控制的,此引腳與高電平相接超過24個振蕩周期后,51單片機即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài),而且一直在此狀態(tài)下等待,直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后,才檢查EA引腳是高電平或低電平,若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼,若為低電平便會執(zhí)行外部程序。51單片機在系統(tǒng)復(fù)位時,將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值,至于內(nèi)部RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。3.4DAC0832的引腳及功能1DAC0832芯片:DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個DA芯片以其價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點,在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。2DAC0832的主要特性參數(shù)如下:分辨率為8位;電流穩(wěn)定時間1us;可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入;只需在滿量程下調(diào)整其線性度;單一電源供電(+5V~+15V);低功耗,200mW。3DAC0832結(jié)構(gòu):D0~D7:8位數(shù)據(jù)輸入線,TTL電平,有效時間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯);ILE:數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線,高電平有效;CS:片選信號輸入線(選通數(shù)據(jù)鎖存器),低電平有效;WR1:數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線,負(fù)脈沖(脈寬應(yīng)大于500ns)有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1,當(dāng)LE1為高電平時,數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換,LE1的負(fù)跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存;XFER:數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線,低電平有效,負(fù)脈沖(脈寬應(yīng)大于500ns)有效;WR2:DAC寄存器選通輸入線,負(fù)脈沖(脈寬應(yīng)大于500ns)有效。由WR1、XFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2,當(dāng)LE2為高電平時,DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化,LE2的負(fù)跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開始D/A轉(zhuǎn)換。IOUT1:電流輸出端1,其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化;IOUT2:電流輸出端2,其值與IOUT1值之和為一常數(shù);Rfb:反饋信號輸入線,改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度;Vcc:電源輸入端,Vcc的范圍為+5V~+15V;VREF:基準(zhǔn)電壓輸入線,VREF的范圍為-10V~+10V;AGND:模擬信號地DGND:數(shù)字信號地4DAC0832的工作方式:根據(jù)對DAC0832的數(shù)據(jù)鎖存器和DAC寄存器的不同的控制方式,DAC0832有4.1主流程三種工作方式:直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式4.1主流程圖開始開始關(guān)閉顯示設(shè)置D/A地址,7FFFH→(DPTR)P1.0=0?P1.1=0?P1.2=0?P1.3=0?P2.4=0?結(jié)束否否否否否調(diào)用矩形波程序調(diào)用鋸齒波程序調(diào)用三角波程序調(diào)用梯形波程序調(diào)用正弦波程序是是是是是信號的產(chǎn)生:各個部分所顯示波波形:1、矩形波矩形波對應(yīng)的子程序:LOOP0:MOVR1,#01HLCALLDISP;顯示波形編碼L0:MOVA,#0FFH;方波MOVX@DPTR,ALCALLDELAYMOVA,#00HMOVX@DPTR,ALCALLDELAYJBP2.0,STRLJMPL02、鋸齒波鋸齒波對應(yīng)的子程序:LOOP1:MOVR1,#02HLCALLDISP;顯示波形編碼值L11:MOVR3,#00HL12:MOVA,R3MOVX@DPTR,AINCR3CJNER3,#0FFH,L12JBP2.1,STRAJMPL113、三角波三角波對應(yīng)的子程序:LOOP2:MOVR1,#03HLCALLDISP;顯示波形編碼值L21:MOVR3,#00HL22:MOVA,R3MOVX@DPTR,AINCR3CJNER3,#0FFH,L22L23:DECR3MOVA,R3MOVX@DPTR,ACJNER3,#00H,L23JBP2.2,STRAJMPL214、梯形波梯形波對應(yīng)的子程序:LOOP3:MOVR1,#05HLCALLDISP;顯示波形編碼值L41:MOVR3,#00HL42:MOVA,R3MOVX@DPTR,AINCR3CJNER3,#0FFH,L42LCALLDELAYL43:DECR3MOVA,R3MOVX@DPTR,ACJNER3,#00H,L43LCALLDELAYJBP2.4,STRAJMPL415、正弦波正弦波對應(yīng)的子程序:LOOP4:MOVR1,#06HLCALLDISP;顯示波形編碼值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