低頻信號發生器本科畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 當簡單的。 1974 年 11 月， 一家 科技公司推出 8 位的單片機，實際上只包括 8 位 CPU、 64B RAM。 第 2 階段（ 1976 年 1978 年）：性能 低的 單片機階段。 1976 年 左右 ， 英特爾 公司上海 XX 大學本科畢業設計 (論文 ) 4 推出的 MCS48 單片機 ， 這就是 8 位單片機 ， 極大地 提高 了單片機的 革命 和發展； 1977年 左右 ， PIC1650 單片機被 開發出來，但 是 這個階段的單片機仍然 是 低性能階段。 第 3 階段（ 1978 年 1983 年）：高性能 的 單片機階段。 1978 年 左右 ，推出了 28 單片機； 1981 年， 英特爾 公司在 此前 單片機基礎上推出了 MCS51 系列 單片機 ， 其后便 推出了 6801 單片機； 此時單片 機的應用已經來到一個新的起點，并不斷發展。 從那以 后， 許多 公司的 8 位單片機 快速 的發展起來。 那個 階段推出的單片機 都 帶有串行I/O 口、多級中斷系統 以及 16 位定時器／計數器， 容量增大 的單片機逐漸出現，且尋址范圍達 到了前所未有 的 64 KB，有的 單片機 內還帶有 A／ D 轉換器。 這類 單片機被廣泛的應用，主要是由于其性價 比比較高 ， 到 目前為止 ，這類單片機是應用最為廣泛的。 第 4 階段（ 1983 年 now）： 8 位 單片機得到了十分廣泛的應用， 16 位 以及 32 位單片機的發展逐漸加快的階段。 英特爾 公司 開發 的 MCS96 系列單片機 是 應用最廣的單片機。 32 位 但編輯不僅有很高的集成度， 16 位 單片 機 的處理速度遠遠比不上 ， 性能更加優越。 90 年代 是單片機的大發展時代，這個時期的 許多科技 公司，例如摩托羅拉、英特爾、 日立 、三菱等公司也開發了大批性能 相當 優越的單片機，推動了單片機的應用。近 幾 年來， 許許多多 新型的單片機如雨后春筍般發展起來并得到廣泛應用，單片機 達到了前所未有的豐富局面。目前， 除去 8 位單片機得到廣泛應用 以 外， 16位單片機、 32 位單片機也得到廣大用戶的 喜愛 [8]。 單片機 的學習方法 基礎 的 理論知識包括 模擬電路 、 數字電路 以及 C 語言 相關 知識。模擬電路和數字電路屬于 理論 學科， 比較 抽象 ，我們 要學好本門 知識 需要我們不懈的努力。在 我們學習 單片機 之前， 認為 模擬電路 和數字電路基礎不 怎么 好的話， 不要 著急 學習單片機的知識 ，應該先 溫習 所學過的模電和數電知識，為學習單片機 知識 加 深 基礎。 不然 ，我們 的 單片機 學習不僅會很 困難 和漫長，還可能 學習崩潰 。 我們 始終認為， 過硬 的電子技術基礎是學好 單片機 的 必要 條件，直接影響單片機學習入門 節奏 的快慢。 單片機 看起來很難學習 ， 其實就是 很難學習，所以我們需要不斷的挑戰自己，畢竟只是一門基礎課程，如果基礎課程都學不好后面肯定學不好，因為你什么都不 懂 怎么學，據我了解，最后學不下去 的 例子很多。有的同學看書時似乎覺得 明白了，可是動起手來卻 不知如何 下手，其原因就是技術基礎沒有打好，首先被表面知識給 迷惑 了。 單片機 是 數字電路 ，其 基本 概念、 相關 術語、硬件 的 結構和 電路 原理都 來 自數字電路，如果數字電路 的 基礎 實在 ， 對 單片機 知識 理解起來就 會 相對簡單 ， 但是如果 基礎知識 沒學好的話就不是那么容易了 首先 要把自信心 建 立起來 但是 光有自信心也是不行的。 不然 ，基礎不好，這個看不懂那個也 搞不清楚 ， 到后面 你就會學不動，感覺什么都不會，而且不懂的知識容易積累起來，到時候再學就更難了。 基于 51 單片機 的低頻信號發生器 的 設計 5 如果 我們剛開始就覺得單片機很難 的 話，那就 要 先放下單片機教材，去溫 習 數字電路 ，搞 清楚 一些 基本器件 的知識，例如 觸發器 、門電路、 COMS 電路、寄存器 ， 這些都是 基本 元器件。 再加上 時序邏輯 以及 時序圖 、進制轉換等 相關 理論知識 ， 這些都是基本 的 。不要 偷懶 ，要全部搞懂。 只有 理解了這些 基礎 知識 以 后再 學習 單片機 的結構 和 原理。 單片機 與模擬電路和數字 電路 息息相關， 只有學好了模擬電路和數字電路我們才可能學好單片機，模擬電路中設計的 東西在單片機中的 應用 都是很廣泛的，所以如果模擬電路學的不好的話就需要先學學模擬電路，并且要學的比較透徹才可以。其次就是數字電路的知識，數字電路在單片機 中也是很重要的，單片機編程以及設計中 數字電路 的知識也 涉及 很多 。 所以學 好 數字電路也是比較重要的。 模擬電路 是電子技術 的 基礎學科，它讓你 了解 什么是電阻、電感 電容 、 二極管 和三極管 、 場效應管 、放大器等以及工作原理和在電路中的作用， 這些 都是 要學會 電子技術必須要掌握的基本知識。一般 都 是先學習 模擬電路 再學習數字電路。 過硬 的 模擬電路 基礎 會讓你 更加容易的理解別人設計的電路， 懂得 其中的原理以及運行規則。 這樣你就 可以設計更加可靠的電路， 為 提高產量種下基礎。 編程 也是必須的， C 語言是單片機應用的基本語言， 學好 C 語言才能學好單片機，老師都是這么說的。 學習單片機 必須首先 得 告訴自己要下苦功夫， 沒有 什么事是一蹴而就的，需要的就是要有 堅持不懈 、不屈不撓的精神 。 學習 的 過程 或許 會枯燥無味 、 或許會特別苦惱， 但我 們一定不能忘掉初衷，堅持就是勝利， 必須 腳踏實地，一步一個腳印， 才能 學到 扎實 的知識 。而且 ， 只是 靠苦學也是不行的，我們必須要學會思考， 探究 其中的原理，做到舉 一反三，否則花再多功夫都是徒勞的，只會讓自己找到挫敗感。 自己 搞不懂的地方，我們必須要虛心 求教 ，向別人咨詢和學習，畢竟一 個人 的力量 是 有限的。或許 別人 的一句話就 能 使你茅塞頓開 。 在學習 的 過程中遇到問題千萬不能跳過，搞不懂 的 東西沒去弄懂下次遇到了還是不會，這樣就會一直伴隨著你。 我們 還可以多去查查資料，看看別人怎么做的，我們再學習別人的方法，然后掌握它，變成自己的知識。 必須 注重理論 與 實踐相結合。一 邊 學習理論，一邊在單片機上進行實際操作，這樣的話遇到問題才會及時地反映出來。 做到 了這幾點，我們 基本 就 能 學好單片機。 在學好單片機 之余，我們還要接觸單片機相關的設備，與單片機聯系很緊密的各種軟件或者硬件，只有結合其他外部設備單片機 才會有所用處，畢竟 單片 機只是 一個比較簡單的設備 ， 必須與其他設備結合起來才能發揮作用，才 能 為我們提供 各種 便利 [7]。 基于 51 單片機 的低頻信號發生器 的 設計 7 第二章 基本元器件及 軟件的介紹 單片機 簡介 AT89C51 單片機 是我們 經常接觸的 一種單片機 ，它是 帶有 4K 字節 FLASH 存儲器，他 還具有 低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器 , 該種芯片具有很高的性價比 ，而且 集成度比較高 ， 控制功能也 相當 強， 并且體積比較小 。 AT89S51則是一個功耗比較低，高性能的 CMOS 8位單片機，內含 4k Bytes ISP的可反復使用 1000次的 Flash只讀存儲器，器件采用了 ATMEL公司生產的高密度，采用了非易失性存儲相關的技術制造， 80C51引腳中的結構也能 被 標準 MCS51系統兼容，通用 8位 CPU和 ISP Flash存儲單元集成 在其中 ，這種功能強大的微型計算機的 AT89S51可 以為許多嵌入式控制系統提供很高性價比的相關解決方案 [1]。 AT89S51的特點： 4k片內程序存儲器，具有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口 ,128 bytes隨機存取數據存儲器（ RAM） ， 5個中斷優先級， 2層中斷嵌套中斷， 2個 16位可編程定時計數器 ,兩個全雙工串行通信口，看門狗電路，片內時鐘振蕩器。 除此以外， AT89S51設計和配置通過軟件設置進行 的 省電模式。在空閑模式下， CPU雖然會暫停工作，但是 RAM定時計數器，串行口，外中斷系統仍然可以繼續工作，掉電模式凍結振蕩器保存 RAM的數據，停止芯片及其它一些功能會 等到系統恢復是重新啟用 。而且該芯片還有 PDIP、 TQFP和 PLCC三種封裝形式，從而適應不同產品的相關需求。 AT89S51的特點： 具有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 4k Bytes Flash片內程序存儲器，隨機存取數據存儲器（ RAM）具有 128 bytes， 5個中斷優先級和 2層中斷嵌套中斷，而且 還具有 2個 16位可編程定時計數器和 2個全雙工串行通信口，看門狗 （ WDT） 電路，片內時鐘振蕩器等。而且， AT89S51設計和配置可通過軟件設置省電模式。在空閑模 式下， CPU雖然會暫停工作，但是 RAM定時計數器，串行口以及外中斷系統可以繼續保持工作狀態，掉電模式凍結振蕩器將會為 系統 保存 RAM的數據，停止芯片其它相關功能直到重新進入 工作 狀態。同時該芯片還有其他三種形式，分別 為 PDIP、 TQFP、 PLCC,以適應不同產品的需求。 其 外形及引腳排列如圖 21所示 ： 上海 XX 大學本科畢業設計 (論文 ) 8 圖 21 AT89S51 外形及引腳排列 主要特性 ⑴具有 6 個中斷源 ⑵具有 128*8 位內部 RAM ⑶ 三級程序存儲器保密鎖定功能 ⑷具有 全靜態工作， 頻率 ： 0Hz24KHz ⑸具有 32 條可編程 I/O 線 ⑹具有 可編程串行通道 ⑺具有 低功耗的閑置和掉電模式 ⑻具有 兩個 16 位定時器 /計數器 ⑼具有 4K 字節可編程 FLASH 存儲器 ⑽具有片內振蕩器和時鐘電路的 設計 管腳說明 GND：接地。 VCC：供電電壓。 P0口： P0口是具有一個 8位漏級開路的雙通道 I/O口，可以吸收達到 8TTL門電流。第一次 給 P0口 的管腳寫 入 1，此時就會 被定義為高阻輸入。外部程序數據存儲器能夠 在 P0口 運用 ，數據 /地址的第八位可以定位。在 FIASH編程的 過程中 ，原碼輸入口就是 PO口，接下來我們 再用 FIASH進行檢驗， P0此時就 會 輸出原碼，這個時候 P0外部將會被 拉高。 P1口： P1口是 8位雙向 I/O口，它的作用 是 內部提供上拉電阻。接收的 門電基于 51 單片機 的低頻信號發生器 的 設計 9 流 為 4TTL，也是 P1口緩沖器。首先 P1口管腳會寫入 1，這時就上拉為高，起到輸入的作用， P1口如果被外部下拉為低電平時，它 就 將輸出電流，內部上拉導致 這樣的結果 。我們還會進行 FLASH編程和校驗， P1口就會 成為 第八位地址接收的 地方 。 P2口： P2口為 8位雙向 I/O口，也是 一個內部上 拉 電阻 。輸出 4個 TTL門電流從 P2口 出來 ，當 P2口被寫“ 1”時，其管腳作為輸入，被內部上 拉電阻拉高。并因此作為輸入時，由于內部上拉的緣故， P2口的管腳被外部拉低并且將輸出電流。 P3口： P3口也是 雙 向 I/O口，它有 8個內部上拉電阻，它可用來接收輸出 4個門電流。當我們 把 P3口寫入“ 1”后，此時就 變成 高電平，可以作為 輸入 。外部被下拉為低電平，由于上拉的緣故， P3口將輸出電流（ ILL） 。 讀端口與讀引腳讀端口時是 兩種輸入輸出 方式 ， 把端口鎖存器的內容讀入到內部總線并不從外部讀入數據，通過利用各種 變換 后再寫回到端口鎖存器中 。 時把外部的數據讀入到內部總線通過只有讀端口。 RST：復位輸入。在振蕩器復位器件的時 候，RST腳兩個機器周期必須要 保持一定 的高電平時間。 ALE/PROG：地址鎖存允許的輸出電平的高低可以用于用 于 地位字節鎖存。引腳用于輸入編程脈沖在 FLASH進行編程期間。一般情況下，輸出不變的頻率周期正脈沖 signal由 ALE端產生，頻率 大概為 振蕩器頻率的 1/6。不僅可用作對外部輸出的脈沖而且 可 以用于定時目的。但是 在這種時候 要注意的是：作外部數據存儲器時，將會跳過一個 ALE脈沖。在 SFR8EH地址上可以禁止 ALE的輸出。該引腳會在 這個過程中 被略微拉高一點。置位無效會 出現在 微處理器在外部執行的 時候。 這是 就需 要輸出信號 。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。這個端口是 用 外部程序存儲器來 進行取指期間，我 們規定每一個 機器周期兩次， PSEN才會有效。另外，如果是在訪問外部數據存儲器的時候，將不會出現這兩次有效的 PSEN信號。 EA/VPP：在運行時 ， 當 EA保持在低電平的時候，我們 將會 在此期間外部程序存儲器，此時不論是否有內部程序存儲器。然而 在 EA端保持高電平時，變成了 內部程序存儲器。當我們在 FLASH編程的 時候 ，該引腳也可以用于施加 12V編程電源。 XTAL2：來自反向振蕩器產生 的 輸出。 XTAL1：來自反向振蕩放大器的輸入或者 是 內部時鐘工作電路的輸入 [4]。 上海 XX 大學本科畢業設計 (論文 ) 10 DAC0832 芯片介紹