基于單片機的函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計.doc
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基于單片機的函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計,本文61頁，近3萬余字。摘要本課題是采用低成本的mcs-51系列單片機構(gòu)成具有高可靠性的函數(shù)信號發(fā)生器的應(yīng)用設(shè)計。本設(shè)計通過單片機運算產(chǎn)生二進制控制信號去控制ad9850進而實現(xiàn)函數(shù)波形的產(chǎn)生?；趩纹瑱C的函數(shù)信號發(fā)生器抗干擾性強、功耗低、成本低、易實現(xiàn)，具有很高的實用價值。 本系統(tǒng)以5...
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基于單片機的函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計
本文61頁，近3萬余字。
摘 要
本課題是采用低成本的MCS-51系列單片機構(gòu)成具有高可靠性的函數(shù)信號發(fā)生器的應(yīng)用設(shè)計。本設(shè)計通過單片機運算產(chǎn)生二進制控制信號去控制AD9850進而實現(xiàn)函數(shù)波形的產(chǎn)生?；趩纹瑱C的函數(shù)信號發(fā)生器抗干擾性強、功耗低、成本低、易實現(xiàn)，具有很高的實用價值。 本系統(tǒng)以51單片機為控制核心，由電源模塊、單片機AT89S52最小系統(tǒng)模塊、中斷鍵盤模塊、函數(shù)信號發(fā)生模塊、MAX7219顯示模塊組成。采用中斷鍵盤掃描方式計算所需頻率，用數(shù)控的方法控制DDS芯片AD9850產(chǎn)生100Hz－40MHz正弦信號，100Hz－5MHz方波信號，波形輸出較穩(wěn)定，且精度較高。采用MAX7219驅(qū)動兩個四位一體的八段LED數(shù)碼管，顯示出當前波形的頻率。系統(tǒng)用C語言編寫模塊化程序，增強可讀性，便于AT89S52對各模塊的控制，實現(xiàn)各功能的設(shè)置。
關(guān)鍵詞：單片機,直接數(shù)字頻率合成（DDS）,AD9850,函數(shù)信號,正弦波,方波，AT89S52，MAX7219，DDS，AD9850，C語言，
MCU-based Function Signal Generator Design
ABSTRACT
This issue is low-cost microcontroller MCS-51 family of highly reliable functions constitute a signal generator applications. This design generates a binary control signal MCU operation to control the AD9850 to realize the function of waveform generation. Function Generator based on single chip and strong anti-interference, low power consumption, low cost, easy to implement, has high practical value. The system control microcontroller core 51 by the power supply module, MCU AT89S52 minimum system module, the keyboard interrupt module, function signal generator module, MAX7219 display module. Calculated by scanning the keyboard interrupt the required frequency, using numerical methods to control DDS chip AD9850 produced 100Hz-40MHz sinusoidal signal, 100Hz-5MHz square wave signal, the waveform output is stable and high precision. Use of MAX7219 drives four in one of eight out of two LED digital tube, showing the frequency of the current waveform. Modular system with C language programs to enhance readability, ease of AT89S52 on the module controlRealize the function of setting.
Key words：Singlechip Direct Digital Synthesizer(DDS) AD9850 Function Signal Sine wave Square Wave
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)計相關(guān)理論知識 3
2.1 DDS的系統(tǒng)簡介 3
2.1.1 DDS的基本原理 3
2.1.2 DDS的性能特點 3
2.2 AD9850簡介 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 6
3 系統(tǒng)的總體設(shè)計 8
3.1 方案論證 8
3.2 設(shè)計原理框圖 8
4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 9
4.1 電源電路 9
4.2 AT89S52單片機最小系統(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)計電路 11
4.4 MAX7219顯示電路 12
4.5 AD9850函數(shù)信號發(fā)生模塊 13
4.5.1 AD9850模塊主電路 13
4.5.2 AD9850模塊時鐘電路 14
4.5.3 AD9850模塊輸入輸出口定義 15
4.6 AT89S52單片機ISP下載線 15
4.6.1 ISP簡介 15
4.6.2 AT89S52單片機ISP下載線原理 16
4.6.3 電腦并口DB25引腳定義說明 17
4.7 小結(jié) 17
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 18
5.1 單片機MCS-51系列簡介 18
5.2 MAX7219模塊驅(qū)動程序 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)動程序設(shè)計 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 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 獨立按鍵與顯示測試 37
6.3.2 波形測試 38
6.3.3 與開題要求對比 40
6.4 小結(jié) 41
參考文獻 42
附 錄 1 43
附 錄 2 50
附 錄 3 51
附 錄 4 52
謝 辭 54
1 緒論
1.1 研究背景
近年來隨著計算機在社會領(lǐng)域的滲透, 單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)函數(shù)信號發(fā)生器日新月益更新。傳統(tǒng)的函數(shù)信號發(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)定度高的參考時鐘為參考源，通過精密的相位累加器和數(shù)字信號處理，通過高速D/A變換器產(chǎn)生所需的數(shù)字波形（通常是正弦波形），這個數(shù)字波經(jīng)過一個模擬濾波器后，得到最終的模擬信號波形。通過高速DAC產(chǎn)生數(shù)字正弦數(shù)字波形，通過帶通濾波器后得到一個對應(yīng)的模擬正弦波信號，最后該模擬正弦波與一門限進行比較得到方波時鐘信號。
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參考文獻
[1]何立民：MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M]，航空航天大學出版 2005。
[2]李建忠：單片機原理及應(yīng)用 [M]，西安電子科技大學出版社 2002。[3]周堅：單片.C語言輕松入門 [M]，航空航天大學出版社 2006。 [4]趙亮、候國銳：單片機C語言編程與實例 [M]，人民郵電出版社 2003。 [5]張偉、王力：電路設(shè)計與制版 [M]，人民郵電出版社 2006。 [6]候繼紅、李向東：protel 99se實用技術(shù)教程 [M]，中國電力出版社 2004。[7]張力強、于偉、柴東： 電路原理圖與PCB板設(shè)計教程 [M]，科學出版社 2005。 [8]鄭郁正：單片機原理及應(yīng)用 [M]，四川大學出版社 2003。[9]周樹南、張伯頤：電路與電子學基礎(chǔ) [M]，科學出版社 2000。
[10]江曉安、董秀峰、楊頌華：數(shù)字電路 [M]，西安電子科技大學出版社 2002。
[11]李全利、遲榮強：單片機原理及接口技術(shù) [M]，高等教育出版社 2004
本文61頁，近3萬余字。
摘 要
本課題是采用低成本的MCS-51系列單片機構(gòu)成具有高可靠性的函數(shù)信號發(fā)生器的應(yīng)用設(shè)計。本設(shè)計通過單片機運算產(chǎn)生二進制控制信號去控制AD9850進而實現(xiàn)函數(shù)波形的產(chǎn)生?；趩纹瑱C的函數(shù)信號發(fā)生器抗干擾性強、功耗低、成本低、易實現(xiàn)，具有很高的實用價值。 本系統(tǒng)以51單片機為控制核心，由電源模塊、單片機AT89S52最小系統(tǒng)模塊、中斷鍵盤模塊、函數(shù)信號發(fā)生模塊、MAX7219顯示模塊組成。采用中斷鍵盤掃描方式計算所需頻率，用數(shù)控的方法控制DDS芯片AD9850產(chǎn)生100Hz－40MHz正弦信號，100Hz－5MHz方波信號，波形輸出較穩(wěn)定，且精度較高。采用MAX7219驅(qū)動兩個四位一體的八段LED數(shù)碼管，顯示出當前波形的頻率。系統(tǒng)用C語言編寫模塊化程序，增強可讀性，便于AT89S52對各模塊的控制，實現(xiàn)各功能的設(shè)置。
關(guān)鍵詞：單片機,直接數(shù)字頻率合成（DDS）,AD9850,函數(shù)信號,正弦波,方波，AT89S52，MAX7219，DDS，AD9850，C語言，
MCU-based Function Signal Generator Design
ABSTRACT
This issue is low-cost microcontroller MCS-51 family of highly reliable functions constitute a signal generator applications. This design generates a binary control signal MCU operation to control the AD9850 to realize the function of waveform generation. Function Generator based on single chip and strong anti-interference, low power consumption, low cost, easy to implement, has high practical value. The system control microcontroller core 51 by the power supply module, MCU AT89S52 minimum system module, the keyboard interrupt module, function signal generator module, MAX7219 display module. Calculated by scanning the keyboard interrupt the required frequency, using numerical methods to control DDS chip AD9850 produced 100Hz-40MHz sinusoidal signal, 100Hz-5MHz square wave signal, the waveform output is stable and high precision. Use of MAX7219 drives four in one of eight out of two LED digital tube, showing the frequency of the current waveform. Modular system with C language programs to enhance readability, ease of AT89S52 on the module controlRealize the function of setting.
Key words：Singlechip Direct Digital Synthesizer(DDS) AD9850 Function Signal Sine wave Square Wave
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)計相關(guān)理論知識 3
2.1 DDS的系統(tǒng)簡介 3
2.1.1 DDS的基本原理 3
2.1.2 DDS的性能特點 3
2.2 AD9850簡介 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 6
3 系統(tǒng)的總體設(shè)計 8
3.1 方案論證 8
3.2 設(shè)計原理框圖 8
4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 9
4.1 電源電路 9
4.2 AT89S52單片機最小系統(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)計電路 11
4.4 MAX7219顯示電路 12
4.5 AD9850函數(shù)信號發(fā)生模塊 13
4.5.1 AD9850模塊主電路 13
4.5.2 AD9850模塊時鐘電路 14
4.5.3 AD9850模塊輸入輸出口定義 15
4.6 AT89S52單片機ISP下載線 15
4.6.1 ISP簡介 15
4.6.2 AT89S52單片機ISP下載線原理 16
4.6.3 電腦并口DB25引腳定義說明 17
4.7 小結(jié) 17
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 18
5.1 單片機MCS-51系列簡介 18
5.2 MAX7219模塊驅(qū)動程序 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)動程序設(shè)計 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 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 獨立按鍵與顯示測試 37
6.3.2 波形測試 38
6.3.3 與開題要求對比 40
6.4 小結(jié) 41
參考文獻 42
附 錄 1 43
附 錄 2 50
附 錄 3 51
附 錄 4 52
謝 辭 54
1 緒論
1.1 研究背景
近年來隨著計算機在社會領(lǐng)域的滲透, 單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)函數(shù)信號發(fā)生器日新月益更新。傳統(tǒng)的函數(shù)信號發(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)定度高的參考時鐘為參考源，通過精密的相位累加器和數(shù)字信號處理，通過高速D/A變換器產(chǎn)生所需的數(shù)字波形（通常是正弦波形），這個數(shù)字波經(jīng)過一個模擬濾波器后，得到最終的模擬信號波形。通過高速DAC產(chǎn)生數(shù)字正弦數(shù)字波形，通過帶通濾波器后得到一個對應(yīng)的模擬正弦波信號，最后該模擬正弦波與一門限進行比較得到方波時鐘信號。
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
參考文獻
[1]何立民：MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M]，航空航天大學出版 2005。
[2]李建忠：單片機原理及應(yīng)用 [M]，西安電子科技大學出版社 2002。[3]周堅：單片.C語言輕松入門 [M]，航空航天大學出版社 2006。 [4]趙亮、候國銳：單片機C語言編程與實例 [M]，人民郵電出版社 2003。 [5]張偉、王力：電路設(shè)計與制版 [M]，人民郵電出版社 2006。 [6]候繼紅、李向東：protel 99se實用技術(shù)教程 [M]，中國電力出版社 2004。[7]張力強、于偉、柴東： 電路原理圖與PCB板設(shè)計教程 [M]，科學出版社 2005。 [8]鄭郁正：單片機原理及應(yīng)用 [M]，四川大學出版社 2003。[9]周樹南、張伯頤：電路與電子學基礎(chǔ) [M]，科學出版社 2000。
[10]江曉安、董秀峰、楊頌華：數(shù)字電路 [M]，西安電子科技大學出版社 2002。
[11]李全利、遲榮強：單片機原理及接口技術(shù) [M]，高等教育出版社 2004
