基于c语言的单片机波形发生器

基于c语言的单片机波形发生器内容摘要：

尽管如此， MAX038 作为一个多功能的高速器件 .仍具有广泛的用途。 随着应用面的扩大，价格也会逐渐下降。 DAC0832 简介 和使用说明 DAC0832 是 8 位分辨率 D/A 转换集成芯片，与处理器完全兼容，其价格低廉，接口简单，转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到了广泛的应用。 其中 DAC0832 芯片为电流输出方式的转换芯片。 所以它的输出必须接有实现从电流到电压的转换的运放电路。 浙江科技学院信息与电子工程学院 2020 届本科毕业设计（论文） 班级： 电子信息工程 B1 姓名：汪叶青 学号： 203023014 第 7 页 共 31 页 图 21 DAC0832 管脚图 表 23 管脚功能说明 管脚名 功能 ILE 数据允许信号，高电平有效。 CS 输入寄存器选择信号，低电平有效。 VREF 参考电压输入 WR1 输入寄存器写选通信号，低电平有效。 WR2 DAC 寄存器写选通信号，低电平有效。 XFER 数据传送信号，低电平有效。 D0D7 数据输入 IOUT1,IOUT2 电流 输 出线 AGND 模拟信号地 DGND 数字信号地 RFB 反馈信号输入 操作方法： 当 XFER 为低电平， WR2 输入负 脉冲时，则在 LE2 产生正脉冲； LE2 为高电平时， DAC 寄存器的输入与输出寄存器状态一致， LE2 的负跳变，输入寄存器内容存入 DAC 寄存器。 DAC0832 的输出是电流型的。 在控制系统中，通常需要电压信号，电流信号可以通过运算放大器转换为电压信号。 DAC0832CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0V REFR fbDGNDVCCI LEWR2XFERDI4DI5DI6DI7 MSBIOUT2IOUT1图22 1浙江科技学院信息与电子工程学院 2020 届本科毕业设计（论文） 班级： 电子信息工程 B1 姓名：汪叶青 学号： 203023014 第 8 页 共 31 页 根据对 DAC0832 的输入锁存器和 DAC 寄存器的不同的控制方法， DAC0832 有如下三种工作方式： （ 1）单缓冲方式 此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量非同步输出的情形。 方法是控制输入寄存器同时接收数据，或者只用输入寄存器而把 DAC 寄存器接成直通方式。 （ 2）双缓冲方式 此方式适用于多个 DAC0832 同时输出的情形。 方法是先分别使这些 DAC0832 的输入寄存器接收数据，再控制这些 DAC0832 同时传送数据到 DAC 寄存器以实现多个D/A 转换同步输出。 〔 3〕直通方式 此方式适用于连续反馈控制线路中。 方法是：数据不通过缓冲器，即 WR1,WR2, XFER, CS 均接地， ILE 接高电平。 此时必须通过 I/O 接口与微处理器连接，以匹配微处理器与 D/A 的转换。 2． 3 AT89C51 单片机 简介 AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压、高性能 CMOS 8 位单片机，片内含4k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 128bytes 的随机存取数据存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS51指令系统，片内置用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大的 AT89C51 单片机可以提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用各种控制领域。 其引脚如下图。 浙江科技学院信息与电子工程学院 2020 届本科毕业设计（论文） 班级： 电子信息工程 B1 姓名：汪叶青 学号： 203023014 第 9 页 共 31 页 图 22 AT89C51 单片机引脚 主要性能参数： 1） 与 MCS51 产品指令系统完全兼容 2） 4k 字节可反复擦写 Flash 闪速存储器 3） 1000 次擦写 周期 4） 全静态操作： 0Hz~24Hz 5） 三级加密程序存储器 6） 128 8字节内部 RAM 7） 32 个可编程 I/O 口线 8） 2 个 16 位定时、计数器 9） 6 个中断源 10） 低功耗空闲和掉电模式 引脚功能 ： VCC：供电电压 GND：接地。 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当P1 口的管脚第一次写 1时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 在 FLASH 编浙江科技学院信息与电子工程学院 2020 届本科毕业设计（论文） 班级： 电子信息工程 B1 姓名：汪叶青 学号： 203023014 第 10 页 共 31 页 程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 P2口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写 “1” 时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外 部程序存储器或 16位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址 “1” 时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口： P3口管脚是 8个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4个TTL 门电流。 当 P3 口写入 “1” 后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 浙江科技学院信息与电子工程学院 2020 届本科毕业设计（论文） 班级： 电子信息工程 B1 姓名：汪叶青 学号： 203023014 第 11 页 共 31 页 第 3 章 系统硬件设计 单片机与按键电路设计 这里 用到的是 4x3 矩 阵式键盘，也就是行列式键盘。 在键盘中按键数量较多时，为了减少 I/O 口的占用，通常使用这种键 盘。 行列式键盘上的键实际上就是一个机械开关，该开关位于行线和列线的交点处，当键按下时，其交点的行线和列线接通，相应行线或列线上的点平就发生变化，从而确定被按下的功能键。 图中从左到右为 1， 2， 3键，依此类推。 1,2,3 键分别为方波，三角波，正弦波的波形选择键； 4， 5 键分别为频率增加和减少键； 6 键为复位键，返回中心频率。 图 31 按键电路 一个 4x3 的物理键盘阵列。 键盘中共有 12 个键。 每个键都给予编号，键号按从上到下，从左到右的规律，分别为 0， 1， 2，„„， 11。 在应用系 统中，键盘上的按键可按需要定义其按键的功能。 在不需要外接并行扩展芯片的情况下，代表各个行的 4 根引出线分别和 CPU的通用 I/O 端口 P1的 4 个引脚连接（这 4个引脚是单向输入，芯片内无上拉电阻需外加上拉电阻）。 代表各个列的 4 根线分别和 P2 的 4 个引脚连接。 距阵式键盘工作时首先确定有无按键按下，其次确定键值、键码。 矩 阵式结构的键盘比直接法要复杂一些，识别也要更复杂一些。 列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机 I/O 口作为输出端，而列线所接的 I/O 口则作为输入。 当按键没有按下时，所有的输出端都是高点平， 代表无键按下。 行线输出是低电平，一旦有键按下时，则输入线就会被拉低，这 样，通过读人输入线浙江科技学院信息与电子工程学院 2020 届本科毕业设计（论文） 班级： 电子信息工程 B1 姓名：汪叶青 学号： 203023014 第 12 页 共 31 页 的状态就可知道是否有键按下了。 MAX038 外围电路设计 在一般的使用中， MAX038 可以单独承担波形输出的功能，通过外部的电阻和电容的调节，完成特定频率和幅值的波形输出。 如图所示为一典型的波形输出电路。 图 32 MAX038 外围电路 由单片机 89C51 和 MAX038 构成的波形发生器主要包括波形选择、占空比调整、频率调整和放大电路。 MAX038 是波形产生的核心元件，根据芯片的工作原理外接一些器件，即可产 生从 的低失真正弦波、三角波、 方 波。 波形选择由两个输入引脚的逻辑电平设定，输入引脚 A0， A1，当 A0=0， A1=0时输出方波；当 A0=0 或 1， A1=1 时输出为正弦波； A0=1， A1=0 时输出为三角波。