基于新型16位单片机spce061a的波形发生器

（ 许雪军编发）
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" （ 上接第 !] 页） 时钟频率的定义， 改变设置将可提供多种频率选择。 在本设计中， 波形编辑的第一步就是进行 4;W 频率选 择， 选择最高频和最低频作为粗调， 再用键盘和中断进 行微调， 以便达到所需的频率及其幅值。 B"!# 正弦波形成的软件设计 首先通过人为计算出要输出的点， 然后建一个表， 通过查表来进行输出， 这样主要工作任务就落到了建 表的过程中。这样做的好处在于： （V） 节省了单片机 的计算负担； （!） 查表所耗费的时钟周期相同， 这样输 出的点与点之间的距离就相等， 输出的波形将更趋于 完美； （B ） 输出波形的频率将近达到 V@@P^_， 能够很好 地满足设计的扩展要求。解决频率调整的方法： 首先 进行 4;W 时钟频率选择， 再调整正弦函数一个周期输 出的点数， 幅度通过初始幅度设置再通过外部放大电 路来调节， 设计程序流程图如图 A 所示。 参考文献：
用的方法， 技术上比较成熟， 但是需要注意的细节比较 多。自动化服务器由于采用统一的接口， 应用程序在 执行和使用服务器时有着完全的自由， 实现也比较简 单。我们可以根据需要采用不同的方法。 !"!# 数据存储和界面设计 $% 为数据库的编程提供了很多工具和方式， 其中 主要有 &’(、 )&( 和 ’&( 三种技术。 ’&( （ ’*+,-./ &0+0 (12.*+3） 是微软最新的数据访问技术， 通过 ’&( 控件的 4566.*+,563+7,68 属性设置 (9: &% ;75-,<.7 和 指定数据库文件， ).*57<=>5?7*. 属性设置 ’&( 控件相 连的记录源。通过 ’&( 控件与记录源的连接， 可实现 对各 种 数 据 库 的 快 速 访 问。 本 数 据 库 采 用 ’**.33 !@@@ 建立， 利用 $%A"@ 提供的 ’&( 控件对数据库进 行访问。’&( 定义了一组平面型顶级对象， 最重要的 B 个 ’&( 对 象 是 4566.*+,56， ).*57<3.+ 和 45CC06< 。 4566.*+,56 对象用于建立应用程序和数据源的连接； 45CC06< 对象用于定义一个 >D9 语句、 一个存储过程 或其他对数据进行操作的命令； ).*57<3.+ 对象保存执 行命令后返回的记录集。以下程序段是利用 ’&( 对 象实现对数据库的操作：
表 !" 语音格式表
模块名称 9;7< 9;7< 9;7< 9;7< 9;7< ;+""" 9-C" @ 94+" 9+-" <9"& DE6 语音压缩编码率类型 &3=>#? @ .， +"=>#? @ .， +-=>#? @ . -5C=>#? @ .， 45+=>#? @ . +5-=>#? @ . 音乐合成 （&3=>#? @ .， +"=>#? @ .， +-=>#? @ .） &3=>#? @ . 的 资 料 率， C=>#? @ . 的 采 样 率， 用于 ;D7 信道录音功能 资料采样率 &3=AB &3=AB +-=AB &3=AB &3=AB
! ! 收稿日期："##$ % #$ ! ! 作者简介：蔡教武 （ &’(# —） ， 男， 教师， 主要从事单片机开发与应用的研究。
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由分压定理可得 #（ 与 #（ 的关系为： E $） 8 $） #（ U E $） #（ 8 $） & V $"% （"）
图 -8 语音播报放大电路
ห้องสมุดไป่ตู้
在上式分母中， 由于 . 为二次幂， 故称为二阶 /01。 其中， 截止频率为： !, ! & $% （2）
#" 软件设计 系统软件设计主要包括主程序模块、 正弦波形成 模块、 方波形成模块、 三角波形成模块、 语音播报模块 等等。限于篇幅， 在此只讨论了主程序模块以及关键 部分正弦波形成模块的设计流程图。 (5&8 主程序设计 系统的软件设计方案如图 2 所示。系统采用外部 中断 + 来中断所显示波形， 以便进入下一波形的编辑 和输出， 在波形输出的同时利用外部中断 & 来实现同 步的频率调节。波形通过两路 D;7 产生， 这里笔者采 用查 表 法 来 实 现。 由 于 函 数 产 生 波 形 极 其 方 便， 907:"3&; 单片机提供了大量函数库， 在设计过程中 笔者在低频部分依然采用函数设计。另外， 波形频率 随 70H 的频率而变化， 907:"3&; 单片机的 (+43CAB 实时时钟经过 0// 倍频电路产生系统时钟频率 （ ( I., ） ， ( I., 再经过分频得到 70H 时钟频率 （ 70H7/F ） 。默认 的 ( I., 、 70H7/F 分别为 +-5243<AB 和 ( I., @ C 。可通过 对 0 9J.?KL7MI,= 单 元 编 程 完 成 对 系 统 时 钟 和 70H
另外使用 $% 的 &0+0).I57+ 控件可以方便的实现 数据报表的打印， 限于篇幅， 在此不详加介绍。 !" 结束语 本文介绍了点火线圈测试系统中软件设计的重点 和难点。文章所介绍的方法在 S,6<5F3XY 环境下调试 通过， 并实际使用于武汉理工大学汽车电子电气研究 所为广州飞达电器公司和北京同享同悦汽车电子有限 公司研制的点火线圈测试台上， 取得了很好的效果。 参考文献：
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传递函数为： ! （ "）! #（ ! $% " "） ! # （ （ ( ) ! $% ） "$% ’ "$% * "$% # "） & ’
& ! $% + （ $% ） ! ( ) ! $% & "’ "+ ’ + $% （ $% ） ! ! $% !+ , !, + " ’ " ’ !+ , & （-）
对节点 .， 由节点电流法可得： #（ % #（ #（ % #（ 7 $） 8 $） 8 $） E $） % ［ #（ % #（ ］ $% % U #（ 2 ） 8 $） # $） " " 将式 （&） 、 （"） 和 （2） 联立求解， 可得二阶低通滤波器的
万方数据
+""2 年第 3 期
仪 表 技 术
4C <=:>?54@ 单片机简介 *+,-#)&. 是一个 &) 位结构的微控制器。目前 有两种封装形式： (4 引脚的 +H,,(4 封装和 (# 引脚的 HST+(# 贴片封装， 其内部结构如图 & 所示。
图 "! 系统电路方框图
图 &! *+,-#)&. 的内部结构框图
DC 系统硬件电路设计
— ") —
仪 表 技 术
"##$ 年第 ) 期
基于新型 &) 位单片机 *+,-#)&. 的波形发生器
蔡教武 （ 广东罗定职业技术学院 电子工程系， 广东 罗定 $"/"## ）
! ! 摘要：介绍一种基于新型 &) 位单片机 *+,-#)&. 的波形发生器。给出了系统硬件框图， 主要电路及与单片机的接口方式， 并 给出了系统的主程序流程图及各主要功能电路的软件实现方法。 关键词：波形发生器； 单片机； *+,-#)&. 中图分类号：01’2$! ! ! ! ! ! ! ! 文献标识码：3! ! ! ! ! ! ! ! 文章编号：&##) % "2’4 （ "##$ ） #) % ##") % #"
图 2! 滤波、 放大及其电流到电压的转换电路
系统直接采用 *+,-#)&. 作为波形发生器， 如图 " 所示。本设计的特点是全面采用数字电路方案， 因 而工作稳定可靠。利用单片机控制管理， 使频率设置 和占空比调整等操作可用键盘输入， 十分方便。 "Q&! 滤波、 放大及其电流到电压的转换电路 采用二阶压控电压源低通滤波器， 如图 2 所示。 同相放大实际上就是压控电压源， 它的电压增益 ! MG 就 由于 !./4& 的两输 是低通滤波器的通带电压增益 !# ， 入端 “ 虚短” ， 故得：
!"#$%&’( )$*$’"+&’ ,"-$. &* /$0 123$ 45678+- 9:; <=:>?54@
,.5 6789:;<
（ -=>?@A9B7? -BC7B>>A7BC D>E8A@F>B@ 9G H<9I7BC J8?8@79B 8BI 0>?KB9=9C7?8= ,9==>C>，H<9I7BC $"/"## ，,K7B8） @7-+’"A+：5B @K7L E8E>A，8 ;8M>G9AF C>B>A8@9A N8L>I 9B B>; @OE> &):N7@L 1,P *+,-#)&. ;8L 7B@A9I<?>IQ 0K> GA8F> I78CA8F 9G LOL: @>F，8L ;>== 8L EA7B?7E8= ?7A?<7@L ;>A> 7B@A9I<?>I；.@ =8L@，F>@K9IL 9G A>8=7R7BC L9G@;8A> 8BI K8AI;8A> 9G @K> F87B E8A@L ;>A> EA9M7I>IQ B$2 0&’.-：;8M>G9AF C>B>A8@9A；1,P；*+,-#)&.
（ ;+""" ）
8 8 这里所提到的压缩编码率即为压缩后每秒钟语音 播放时所用的数据量。而解码后每秒种播放的语音数 据量均为 &3FG。将压缩前的数据量比上压缩后的数 据 量 即 可 得 出 各 种 不 同 压 缩 格 式 的 压 缩 比。 907:"3&; 单片机具有 (+FG 的闪存， 可事先把所需要 的语音信号录制好， 整个语音信号 （ 假设为 & 分钟） 经 9;7< 9+-" 压缩算法压缩后只占有 &CFG （ +5-=>#? @ . * 3". @ C ） 存储空间， 这对 907:"3&; 单片机的存储系 统来说绰绰有余。 907:"3&; 单片 机 自 带 双 通 道 D;7 音 频 输 出， D;7& 、 D;7+ 转 换 输 出 的 模 拟 量 电 流 信 号 分 别 通 过 ;HD& 和 ;HD+ 管 脚 输 出， D;7 为 电 流 型 输 出， 经 /<(C3 音频放大， 即可驱动喇叭放音， 放大电路如图 万 方数据 所示 （ 只列出了 D;7& ， D;7+ 类似） 。
&,C 4E ’3 E.F’&(&%" 4566.*+,56# 定义 4566.*+,56 对象变量 &,C )> ’3 E.F’&(&%" ).*57<3.+# 定义 ).*57<3.+ 对象变量 4E" 4566.*+,56>+7,68 G H I75-,<.7 G J,*7535K+" 2.+" 5L.<1"M"@ ； <0+035?7*. G <： N +.CI N +.0*O.7" C<1H # 创建 4566.*+,56 对象的实例， 设置其 (9:&= %;75-,<.7 和连接的数据源 4E" (I.6# 调用 (I.6 方法建立连接
图 28 主程序流程图
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!@@a 年第 A 期
仪 表 技 术
— AV —
)>" 95*P QRI. G 0<95*P(I+,C,3+,*# 指定打开 ).*57<3.+ 所使用的记 录锁定方法 （ 默认值是只读） )>" (I.6H ).*5<H " 4E# 调用 ).*57<3.+ 对象的 (I.6 方法打开记录集 S,+O )> " ’<<E.F # " T,.L<3 （ H 产品编号H ）G QU+E?C1.7" Q.U+ " T,.L<3 （ H 型号H ）G 901.L!B" 40I+,56 " T,.L<3 （ H 类型H ）G 901.LV!" 40I+,56 " WI<0+. :6<S,+O# 调用 ).*57<3.+ 对象的 ’<<6.F， WI<0+. 方法给记录集添加记录 ……
! , ( ) ! $% 由： ! 和式 （2） 可得等效品质因数为： & $% &! & ( ) ! $% （3）
& 通常取 " ’ 4 为宜。结合式 （3） 可知， ! $% 通常取 &524 ， 而改变 $ % 可调节 ! $% 和 & 值的大小。另外由式 （2） 可知， 当按比例调节 6、 7 时， 可以改变 ! , 的值。 +5+8 键盘控制电路 由于本系统按键较多， 故采用矩阵式排列键盘。 +5(8 语音播报电路 907:"3&; 具有自己的语音格式， 如表 & 所示。
［ V ］>*5++ S076.7" $%A"@ 程序设计 ［ J］ " 北京： 人民邮电 出 版 VXXX" 社， ［ ! ］刘炳文" $,3?0L %03,* A"@ S,6B! ’;Z 程序设计 ［ J］ " 北京： 清华大学出版社， !@@V" ［ B ］郝蕴" $4 [ [ A"@ 开发与实例 ［ J］ " 北京： 电子工业出版社， VXXX" ［ M ］\.KK ;753,3." JT4 S,6<5F3 程序设计 ［ J］ " 北京： 清华大学 出版社， !@@V"