正弦信号发生器设计毕业论文
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正弦信号发生器设计毕业论文
摘要I
AbstractII
1绪论1
1.1课题背景1
1.2系统结构1
2硬件电路设计2
2.1系统设计方案2
2.2方案论证2
2.3正弦信号发生器的基本原理3
2.4 AT89S52的简介3
2.4.1 CPU系统5
2.4.2存储器系统5
2.4.3 I/O口和其它功能单元5
2.4.4 AT89S52的时钟电路的接法5
2.4.15.2辅助寄存器AUXR125
2.4.15.3双数据指针寄存器25
2.5 AD9850简介26
2.5.1 AD9850的控制字与控制时序27
2.5.2 I/O方式并行接口2
2.5.3总线方式并行接口2
2.6 8279接口芯片2
2.6.1 8279的结构2
2.6.2 8279的引脚定义3
2.6.3 8279的操作命令4
2.7.3.5字型产生RAM(CGRAM)9
2.7.3.6 ICON RAM (IRAM)9
2.7.3.7显示数据RAM(DDRAM)9
2.7.3.8图形显示RAM(GDRAM)10
2.7.3.9光标/闪烁10
2.7.4指令集10
2.7.4.1基本指令集(RE=0)10
2.7.4.2扩充指令集（RE=1）14
2.4.10.2中断允许控制11
2.4.10.3中断优先级控制12
2.4.11 AT89S52定时/计数器简介14
2.4.11.1 T0和T1工作方式的控制15
2.4.11.2 T0和T1工作状态的控制15
2.4.11.3 T0和T1定时计数器的工作方式16
2.4.11.4 T2定时/计数器的控制17
参考文献42
附录I43
附录ΙΙ55
附录III56
附录IV57
1
1.1
DDS技术目前已成为频率合成技术发展的主流方向，它高度的集成性，对于简化电子系统的设计方案，降低硬件的复杂程度，提高系统的整机性能意义重大。用这种方法产生线性调频信号及其它复杂波形信号的技术日益受到重视，并得到广泛的应用。
近年来，随着直接数字频率合成技术(direct digital frequency synthesis，简称DDS)的发展，基于DDS技术的合成信号发生器，在正弦信号源的设计与使用中日益广泛．它与以往的射频信号源、锁相信号源和模拟频率合成信号源相比较，其频率分辨率高，指定频率的重复性好，而且易于程序控制．DDS技术的原理主要是通过相位与幅度的对应关系实现的，由于不同的控制字对应相位累加器中不同的相位累加速度，用此速度从正弦幅值表中进行查询，获得指定的幅度序列，最后通过数模转换输出。
2.4.13.1电源断电标志23
2.4.13.2空闲模式23
2.4.13.3掉电模式23
2.4.14看Hale Waihona Puke Baidu定时器WDT24
2.4.14.1 WDT的使用24
2.4.14.2掉电模式下的WDT24
2.4.14.3空闲模式下的WDT25
2.4.15其它特殊功能寄存器25
2.4.15.1辅助寄存器AUXR25
2.6.4 8279的状态字5
2.7 LCD简介6
2.7.1原理框图6
2.7.2 LCD应用时序6
2.7.2.1并行方式AC特性及时序6
2.7.2.2并行方式AC特性及时序7
2.7.3系统功能8
2.7.3.1功能描述8
2.7.3.2忙标志(BF)9
2.7.3.3地址计数器(AC)9
2.7.3.4中文字型生成ROM(CGROM)及半宽字型ROM(HCGROM)9
3.1.1主程序18
3.1.2外部中断0子程序19
3.1.3 T2中断子程序20
3.2 C语言程序清单20
3.3 C语言程序解析30
3.3.1运算符的优先级和结合性30
3.3.2库函数31
3.3.3功能界面建立相关函数38
3.3.4键盘响应相关函数38
3.3.5提示信息显示相关函数39
结论40
致谢41
2.4.5时钟信号6
2.4.6 AT89S52的各个管脚的功能介绍6
2.4.7 AT89S52的复位7
2.4.7.1复位电路7
2.4.7.2开机复位后的状态8
2.4.8 AT89S52的程序存储器配置8
2.4.9 AT89S52的数据存储器配置9
2.4.10 AT89S52的中断简介9
2.4.10.1中断的定义：10
2.1
正弦信号发生器待选方案有两个：
方案一：利用单片机查询正弦表的方法来产生正弦信号。此方法的优点是电路简单，易实现程控。缺点是输出信号频率围比较窄，而且输出信号的波形好坏和单片机查询的正弦表有密切关系，既在正弦波的一个周期所查的正弦表次数越多，则正弦波的波形越好。但是单片机的负担也变大了，计算量将明显提高，则单片机的大部分资源被输出正弦波的工作所占用。
方案二：利用模拟电路知识中的振荡电路的方法来产生正弦信号。此方法的优点是输出信号频率围比较宽。缺点是电路的抗干扰能力比较差，不易实现程控，当输出频率比较高时电路设计比较困难。
方案三：利用DDS技术来产生正弦信号。此方法的优点是输出信号的频率围比较宽，电路比较简单，易于实现程控。缺点是DDS器件价格有点高，一般在一百元以上，而且多数是帖片元件，这对于焊接工艺要求比较高。
2.4.11.5 T2定时/计数器模式的控制18
2.4.11.6 T2的工作方式18
2.4.12 AT89S52的串行口的简介20
2.4.12.1 AT89S52串行口的结构20
2.4.12.2 AT89S52串行口的控制20
2.4.12.3 AT89S52串行口的工作方式22
2.4.13低功耗节电模式23
1.2
对一个系统来说，系统结构的好坏是非常重要的。我本着实现所有要求的功能的基础上，简化系统结构，这样可以降低成本，也可以减少一些电路本身的干扰。
对于本系统我采用了四个模块，即：键盘模块、控制模块、显示模块、正弦信号发生模块。各个模块之间的关系如下图。
图1.1系统总框图
根据系统总框图可知CPU是用来处理键盘传来的按键信号，并且控制显示模块和正弦信号产生模块的正常工作的。本系统的核心是正弦信号产生模块，因它是产生正弦信号的中心，其它器件只是让整个系统更加完善。
2.7.4.3基本指令集初始值(Register flag)(RE=0)15
2.7.5 LCD驱动电源连接方式15
2.7.6液晶显示模块显示中文时RAM地址对应表15
2.7.7控制器中藏的字符表（16×8半宽字型）16
2.7.8接口引脚定义16
2.8直流稳压电源17
3软件程序设计18
3.1程序流程图18
摘要I
AbstractII
1绪论1
1.1课题背景1
1.2系统结构1
2硬件电路设计2
2.1系统设计方案2
2.2方案论证2
2.3正弦信号发生器的基本原理3
2.4 AT89S52的简介3
2.4.1 CPU系统5
2.4.2存储器系统5
2.4.3 I/O口和其它功能单元5
2.4.4 AT89S52的时钟电路的接法5
2.4.15.2辅助寄存器AUXR125
2.4.15.3双数据指针寄存器25
2.5 AD9850简介26
2.5.1 AD9850的控制字与控制时序27
2.5.2 I/O方式并行接口2
2.5.3总线方式并行接口2
2.6 8279接口芯片2
2.6.1 8279的结构2
2.6.2 8279的引脚定义3
2.6.3 8279的操作命令4
2.7.3.5字型产生RAM(CGRAM)9
2.7.3.6 ICON RAM (IRAM)9
2.7.3.7显示数据RAM(DDRAM)9
2.7.3.8图形显示RAM(GDRAM)10
2.7.3.9光标/闪烁10
2.7.4指令集10
2.7.4.1基本指令集(RE=0)10
2.7.4.2扩充指令集（RE=1）14
2.4.10.2中断允许控制11
2.4.10.3中断优先级控制12
2.4.11 AT89S52定时/计数器简介14
2.4.11.1 T0和T1工作方式的控制15
2.4.11.2 T0和T1工作状态的控制15
2.4.11.3 T0和T1定时计数器的工作方式16
2.4.11.4 T2定时/计数器的控制17
参考文献42
附录I43
附录ΙΙ55
附录III56
附录IV57
1
1.1
DDS技术目前已成为频率合成技术发展的主流方向，它高度的集成性，对于简化电子系统的设计方案，降低硬件的复杂程度，提高系统的整机性能意义重大。用这种方法产生线性调频信号及其它复杂波形信号的技术日益受到重视，并得到广泛的应用。
近年来，随着直接数字频率合成技术(direct digital frequency synthesis，简称DDS)的发展，基于DDS技术的合成信号发生器，在正弦信号源的设计与使用中日益广泛．它与以往的射频信号源、锁相信号源和模拟频率合成信号源相比较，其频率分辨率高，指定频率的重复性好，而且易于程序控制．DDS技术的原理主要是通过相位与幅度的对应关系实现的，由于不同的控制字对应相位累加器中不同的相位累加速度，用此速度从正弦幅值表中进行查询，获得指定的幅度序列，最后通过数模转换输出。
2.4.13.1电源断电标志23
2.4.13.2空闲模式23
2.4.13.3掉电模式23
2.4.14看Hale Waihona Puke Baidu定时器WDT24
2.4.14.1 WDT的使用24
2.4.14.2掉电模式下的WDT24
2.4.14.3空闲模式下的WDT25
2.4.15其它特殊功能寄存器25
2.4.15.1辅助寄存器AUXR25
2.6.4 8279的状态字5
2.7 LCD简介6
2.7.1原理框图6
2.7.2 LCD应用时序6
2.7.2.1并行方式AC特性及时序6
2.7.2.2并行方式AC特性及时序7
2.7.3系统功能8
2.7.3.1功能描述8
2.7.3.2忙标志(BF)9
2.7.3.3地址计数器(AC)9
2.7.3.4中文字型生成ROM(CGROM)及半宽字型ROM(HCGROM)9
3.1.1主程序18
3.1.2外部中断0子程序19
3.1.3 T2中断子程序20
3.2 C语言程序清单20
3.3 C语言程序解析30
3.3.1运算符的优先级和结合性30
3.3.2库函数31
3.3.3功能界面建立相关函数38
3.3.4键盘响应相关函数38
3.3.5提示信息显示相关函数39
结论40
致谢41
2.4.5时钟信号6
2.4.6 AT89S52的各个管脚的功能介绍6
2.4.7 AT89S52的复位7
2.4.7.1复位电路7
2.4.7.2开机复位后的状态8
2.4.8 AT89S52的程序存储器配置8
2.4.9 AT89S52的数据存储器配置9
2.4.10 AT89S52的中断简介9
2.4.10.1中断的定义：10
2.1
正弦信号发生器待选方案有两个：
方案一：利用单片机查询正弦表的方法来产生正弦信号。此方法的优点是电路简单，易实现程控。缺点是输出信号频率围比较窄，而且输出信号的波形好坏和单片机查询的正弦表有密切关系，既在正弦波的一个周期所查的正弦表次数越多，则正弦波的波形越好。但是单片机的负担也变大了，计算量将明显提高，则单片机的大部分资源被输出正弦波的工作所占用。
方案二：利用模拟电路知识中的振荡电路的方法来产生正弦信号。此方法的优点是输出信号频率围比较宽。缺点是电路的抗干扰能力比较差，不易实现程控，当输出频率比较高时电路设计比较困难。
方案三：利用DDS技术来产生正弦信号。此方法的优点是输出信号的频率围比较宽，电路比较简单，易于实现程控。缺点是DDS器件价格有点高，一般在一百元以上，而且多数是帖片元件，这对于焊接工艺要求比较高。
2.4.11.5 T2定时/计数器模式的控制18
2.4.11.6 T2的工作方式18
2.4.12 AT89S52的串行口的简介20
2.4.12.1 AT89S52串行口的结构20
2.4.12.2 AT89S52串行口的控制20
2.4.12.3 AT89S52串行口的工作方式22
2.4.13低功耗节电模式23
1.2
对一个系统来说，系统结构的好坏是非常重要的。我本着实现所有要求的功能的基础上，简化系统结构，这样可以降低成本，也可以减少一些电路本身的干扰。
对于本系统我采用了四个模块，即：键盘模块、控制模块、显示模块、正弦信号发生模块。各个模块之间的关系如下图。
图1.1系统总框图
根据系统总框图可知CPU是用来处理键盘传来的按键信号，并且控制显示模块和正弦信号产生模块的正常工作的。本系统的核心是正弦信号产生模块，因它是产生正弦信号的中心，其它器件只是让整个系统更加完善。
2.7.4.3基本指令集初始值(Register flag)(RE=0)15
2.7.5 LCD驱动电源连接方式15
2.7.6液晶显示模块显示中文时RAM地址对应表15
2.7.7控制器中藏的字符表（16×8半宽字型）16
2.7.8接口引脚定义16
2.8直流稳压电源17
3软件程序设计18
3.1程序流程图18