摘 要

本課題是采用低成本的MCS-51系列單片機(jī)構(gòu)成具有高可靠性的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)通過(guò)單片機(jī)運(yùn)算產(chǎn)生二進(jìn)制控制信號(hào)去控制AD9850進(jìn)而實(shí)現(xiàn)函數(shù)波形的產(chǎn)生?；趩纹瑱C(jī)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器抗干擾性強(qiáng)、功耗低、成本低、易實(shí)現(xiàn)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
本系統(tǒng)以51單片機(jī)為控制核心，由電源模塊、單片機(jī)AT89S52最小系統(tǒng)模塊、中斷鍵盤模塊、函數(shù)信號(hào)發(fā)生模塊、MAX7219顯示模塊組成。采用中斷鍵盤掃描方式計(jì)算所需頻率，用數(shù)控的方法控制DDS芯片AD9850產(chǎn)生100Hz－40MHz正弦信號(hào)，100Hz－5MHz方波信號(hào)，波形輸出較穩(wěn)定，且精度較高。采用MAX7219驅(qū)動(dòng)兩個(gè)四位一體的八段LED數(shù)碼管，顯示出當(dāng)前波形的頻率。系統(tǒng)用C語(yǔ)言編寫模塊化程序，增強(qiáng)可讀性，便于AT89S52對(duì)各模塊的控制，實(shí)現(xiàn)各功能的設(shè)置。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 直接數(shù)字頻率合成（DDS） AD9850 函數(shù)信號(hào) 正弦波 方波

目 錄

摘 要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究意義 2
2 課題設(shè)計(jì)相關(guān)理論知識(shí) 3
2.1 DDS的系統(tǒng)簡(jiǎn)介 3
2.1.1 DDS的基本原理 3
2.1.2 DDS的性能特點(diǎn) 3
2.2 AD9850簡(jiǎn)介 4
2.2.1 AD9850功能概述 4
2.2.2 AD9850的引腳功能 5
2.2.3 AD9850工作原理 5
2.2.4 AD9850應(yīng)用與設(shè)計(jì) 6
3 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 8
3.1 方案論證 8
3.2 設(shè)計(jì)原理框圖 8
4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9
4.1 電源電路 9
4.2 AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng) 9
4.2.1 AT89S52的資源參數(shù) 9
4.2.2 最小系統(tǒng)與I/O連接情況 10
4.3 中斷鍵盤設(shè)計(jì)電路 11
4.4 MAX7219顯示電路 12
4.5 AD9850函數(shù)信號(hào)發(fā)生模塊 13
4.5.1 AD9850模塊主電路 13
4.5.2 AD9850模塊時(shí)鐘電路 14
4.5.3 AD9850模塊輸入輸出口定義 15
4.6 AT89S52單片機(jī)ISP下載線 15
4.6.1 ISP簡(jiǎn)介 15
4.6.2 AT89S52單片機(jī)ISP下載線原理 16
4.6.3 電腦并口DB25引腳定義說(shuō)明 17
4.7 小結(jié) 17
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 18
5.1 單片機(jī)MCS-51系列簡(jiǎn)介 18
5.2 MAX7219模塊驅(qū)動(dòng)程序 18
5.2.1 初始化程序 20
5.2.2 送顯子程序 21
5.2.3 數(shù)據(jù)傳送程序 22
5.3 AD9850的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 23
5.3.1 初始化程序 23
5.3.2 寫控制字子程序 24
5.4 主函數(shù)程序設(shè)計(jì) 26
5.4.1 中斷INT0服務(wù)函數(shù) 26
5.4.2 主函數(shù) 27
5.5 Keil C51介紹 29
5.6 ISPlay v1.5介紹 30
5.7 小結(jié) 31
6 系統(tǒng)調(diào)試與分析 33
6.1 硬件調(diào)試 33
6.2 軟件調(diào)試 34
6.3 系統(tǒng)調(diào)試 37
6.3.1 獨(dú)立按鍵與顯示測(cè)試 37
6.3.2 波形測(cè)試 38
6.3.3 與開題要求對(duì)比 40
6.4 小結(jié) 41
參考文獻(xiàn) 42
附 錄 1 43
附 錄 2 50
附 錄 3 51
附 錄 4 52



緒論
1.1 研究背景
近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透, 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器日新月益更新。傳統(tǒng)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器大多數(shù)采用了模擬鎖相環(huán)、數(shù)字鎖相環(huán)、小數(shù)分頻鎖相環(huán)（fractional-N PLL Synthesis）技術(shù)，但是隨著科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了直接數(shù)字合成(Direct Digital Synthesis－DDS)的FS技術(shù)。單片集成的DDS產(chǎn)品是一種可代替鎖相環(huán)的快速頻率合成器件。DDS是產(chǎn)生高精度、快速變換頻率、輸出波形失真小的優(yōu)先選用技術(shù)。DDS以穩(wěn)定度高的參考時(shí)鐘為參考源，通過(guò)精密的相位累加器和數(shù)字信號(hào)處理，通過(guò)高速D/A變換器產(chǎn)生所需的數(shù)字波形（通常是正弦波形），這個(gè)數(shù)字波經(jīng)過(guò)一個(gè)模擬濾波器后，得到最終的模擬信號(hào)波形。通過(guò)高速DAC產(chǎn)生數(shù)字正弦數(shù)字波形，通過(guò)帶通濾波器后得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的模擬正弦波信號(hào)，最后該模擬正弦波與一門限進(jìn)行比較得到方波時(shí)鐘信號(hào)。


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