基于单片机的函数信号发生器毕业设计论文

毕业论文 (设计 ) 题 目 名 称： 基于单片机的多功能函数信号发生器 设计 题 目 类 型： 毕 业 设 计 院 （系）： 电 子 信 息 学 院 专 业 班 级： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 辅 导 教 师： 时 间： 目录 1 绪论 . 1 片机概述 . 1 数发生器的分类 . 1 究内容 . 2 2 方案的设计与选择 . 3 案的比较 . 3 计原理 . 3 计思想 . 4 计功能 . 4 3 主要器件介绍 . 6 介 . 6 255 简介 . 8 介 . 8 数码管显示原理 . 9 4 硬件设计 . 11 件原理框图 . 11 控电路 . 11 /模转换电路 . 12 键接口电路 . 13 钟电路 . 14 示电路 . 15 5 软件设计 . 16 计构思 . 16 序流程图 . 16 形图 . 22 6 结论 . 24 参考文献 . 27 附 录 1 电路原理图 . 28 附录 2 源程序 . 29 附录 3 器件清单 . 40 学毕业设计 (论文 )任务书 学院（系） 电子信息学院 专业 电气工程及其自动化 班级 学生姓名 指导教 师 /职称 论文 )题目： 基于单片机的多功能函数信号发生器设计 论文 )起止时间： 20 3 月 11 日 20 6 月 10 日 论文 )所需资料及原始数据（指导教师选定部分） ( 1 )王世虎 ， 刘明杰 ， 李晓峰 8051F 单片机信号发生器设计与应用 J2009 ( 2 )徐爱钧 M2005 ( 3 )张洪涛 ,万红 ,杨述斌 ,数字信号处理 M2006 ( 4 )徐爱钧 片机 实践 教程 M2005 ( 5 )国知网上关于利用单片机设计信号发生器的期刊论文，硕士论文等 4毕业设计 (论文 )应完成的主要内容 （ 1）熟悉单片机开发方法，熟练掌握汇编语言； （ 3）探讨单片机产生方波，正弦波，三角波的方法； （ 3）研究产生任意波形的方法； （ 4）设计单片机和 换器的连接方法； （ 5）设计单 片机驱动 换器的汇编语言程序，并调试 5毕业设计 (论文 )的目标及具体要求 要求熟练掌握单片机的开发流程。能结合自己所学的专业知识设计硬件电路及相应的程序，以及运用所学知识独立设计任意波形产生的方法和汇编程序。在此设计过程中进一步加深学生的软件编程和动手能力。 6、完成毕业设计 (论文 )所需的条件及上机时数要求 一台 单片机开发环境 图书管资料与参考书籍 上机 250 学时 任务书批准日期 20年 3 月 11 日 系 主任（责任教授） (签字 ) 任务书下达日期 20 3月 11 日 指导教师 (签字 ) 完成任务日期 20 年 3月 17 日 学生（签名） 学 毕业设计（论文）开题报告 题 目 名 称 ： 基于单片机的多功能函数信号发生器 题 目 类 别： 毕 业 设 计 学 院（系）： 电子信息学院 专 业 班 级： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 辅 导 老 师： 开题报告日期 : 20 3 月 12 日 基于单片机的多功能函数信号发生器设计 学 生：电子信息学院 指导教师：，电子信息学院 一 课题来源 为了实现输出多种波形的功能，基于单片机的控制及各电子器 件与单片机间的联合，编写相应的软件，设计一种信号发生器。以适应各种理论研究。 二 研究的目的和意义 函数发生器亦称信号发生器，主要作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，波形种类多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。 用分立元件组成的函数发生器，通常是单函数发生器且频率不高 ,其工作不很稳定 ,不易调试 ;用集成芯片的函数发生器 ， 可达到较高的频率和产生多种波形信号 ,但电路较为复杂且不易调试 。 利用单片集成芯片的函数发生器 ， 能产生 多种波形 ,达到较高的频率 ,且易于调试 ;利用专用直接数字合成 片的函数发生器 ， 能产生任意波形并达到很高的频率 ,但成本较高。 函数发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用 555 振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且 由于低频信号源所需的 很大。大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证。体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。 利用单片机采用程序设计方法来产生低频信号，其频率底线很低。具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微调整，改良波形，使其满足系统的要求。只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。 三 参考文献及资料名称 1徐爱钧 M学出版社， 2004 2徐爱钧 基于 拟仿真 M2011 3周润景等 电路的及单片机系统设计与仿真 M2006 4余永权等 M2006 5周灵彬 单片机教学与应用仿真 M2008 6沙占友 M2005 7沈红卫 M大学出版社， 2005 8朱善君 M2005 9张靖武 计与仿真 M2007 10宁成军 口的单片机外围硬件电路仿真 M006 11孙德文 M2005 12汪文 M2007 四 国内外发展趋势及研究主攻方向 我国的单片机应用始于 80 年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。到目前为止，由于我国的微电子技术和制造工艺都比较落后及国外单片机的竞争等原因，我国还没有设计生产出自己的单片机。国内的单片机目前注重的还只是低中档的应用，普遍采用的是 8 或 16 位的单片机，对宏单片机和高档的应用还处于初始阶段。 单片机的发展趋势为：低功耗与高性能、低电压、低噪声与高可靠性、采用术、外围电路内装、串行扩展技术等。同时，单片机的快速发展也带动着基于单片机的信号发生器的快速发展。 五 研究方案及预期达到的目标 （一） 硬件电路的实现原理与构思 1 片机 控制两片 原理图 图 1 制两片 理图 因为 片机自身便有一个 64K 的程序存储器，所以不用扩展外加程序存储器。由单片机编程即可由单片机输出所需要信号的数字量，再由 D/A 转换器将数字量转化为模拟电流输出，通过运放转化为模拟电压输出。 因为 D/A 数模转换器的最大输出电压是由其输入的基准电压来控制的，所以只要能控制 D/A 的基准电压便可以控制输出幅度，实现幅度可调。所以设计用两片输出信号 ，第一片 D/A 用来输出信号，第二片 D/A 用来控制第一片 D/中用 作为两片 D/A 的数据总线， 的 用来控制两片 D/A 的选通。 2 键盘显示电路的构思 由于本设计要求控制波形的幅度和频率，所需按键较多，所以设计选用 来扩展 4 4 键盘。由于 4 4 键盘的设计已很普遍，所以在本文中不加以介绍。 本设计中要求用数码管显示输出信号的幅度和频率等信息，而这些信息在信号输出的时候是不需要时刻改变的，所以设计中选用静态数码管显示，由单片机的串行通信口输出显示数据。这样可以节省单片机 的端口来做其它的用途，给予了装置可优化性。 输出 基准电压 片机 图 2 显示电路方框图 图中只给出两位数码管的显示，可以按要求任意扩展 N 位数码显示，每扩展一片74以增加一位 示器。所要显示的数据由 行发送出去，由74化为并行输出，再由 示。这样，在显示数据输送完毕之后，主程序可以不必扫描显示器，从而使 用于其它工作。 （二） 软件设计的构思 1 幅度控制 由于 D/A 数模转换器输出的最大幅度可以用其基准电压来控制，所以控制第二片 D/A 数模转换器输出给第一片 D/A 数模转换器的电压值就可控制信号幅度。因此，送入第二片的值是几个固定的值。由于 部具有锁存器，所以只需向第二片 D/A 送值一次，直到下一次改变信号幅度。 2 频率控制 单片机内部数据只有 0、 1 之分，所产生的信号也都是离散信号。为了能够让单片机输出所需的数字信号，我们采用对信号采样、量化的方法来实现由单片机产生所需信号。在本设计中，对信号的四分之一周期采样 19 个幅度值，通过反复查表来输出幅度值，而整个信号是通过正查表和逆向查表来实现的。采样的点越密，信号失真度也就 越小。两次采样点的输出时间间隔是由定时、计数器来控制的，因此，通过控制不同的计数初值就可以控制整个信号的频率。计数时间 =信号周期 /72。计数次数 =计数时间 /机器周期。对应的，计数初值 =65536 计数次数。单片机只能产生离散频机 744码管 数码管 率的信号，所以所得到的信号频率不是连续的，而是离散的频率点。由于这部分计算位数较多，不适合用单片机编程来计算计数初值，所以本设计中将各频率的计数初值算出，让单片机按控制命令来查表控制频率。 正弦波和三角波的频率控制方法都与上述方法相同，而方波的频率控制是半周期计数，经过半周期只需改变输 出为最大或最小电平即可。 本设计为低频信号发生器，在频率只有几十赫兹的时候计数次数将很大，因此计数器的工作方式选为工作方式 1，每次计数器溢出时需要重新装入计数初值 。 （三）预期达到的目标 1 该装置用键盘控制输出方波、三角波、正弦波； 2 用键盘控制输出幅度和频率的变化，并将幅值和频率用数码管显示，幅度范围1V5V，频率范围 010 六 完成毕业设计所必须具备的工作条件 （一） 资料来源 图书馆，中国期刊网（ ,互联网上搜索资料及指导教师提供资料。 （二） 实验中主要设备、仪器及 软件环境 计算机设备，网络，电子元器件（单片机，运放等），仿真软件（ 七 工作的主要阶段、进度与时间安排 收集整理资料并撰写开题报告 3 月 10 日 16 日 完成英文翻译 3 月 17 日 10 日 学习课题相关内容 4 月 11 日 25 日 编程、逐步实现各项功能 4 月 26 日 15 日 调 试程序、撰写毕业设计正文 5 月 16 日 31 日 正文的进一步完善 6 月 1 日 5 日 准备毕业论文答辩 6 月 6 日 10 日 八 指导教师审查意见 学毕业论文 (设计 )指导教师评审意见 学生姓名 专业班级 毕业论文 (设计 )题目 基于单片机的多功能函数信号发生器设计 指导教师 职 称 评审日期 评审参考 内容： 毕业论文 (设计 )的研究内容、研究方法及研究结果， 难度及工作量，质量和水平，存在 的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力， 毕业论文 (设计 )是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩 。 评审意见： 指导教师签名： 评定成绩（百分制）： _分 学毕业论文 (设计 )评阅教师评语 学生姓名 专业班级 毕业论文 (设计 )题目 基于单片机的多功能函数信号发生器设计 评阅教师 职 称 评阅日期 评阅参考内容： 毕业论文 (设计 )的研究内容、研究方法及研究结果， 难度及工作量，质量和水平， 存在的主要问题与 不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力， 毕业论文 (设计 )是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩 。 评语： 评阅教师签名： 评定成绩（百分制）： _分 学毕业论文 (设计 )答辩记录及成绩评定 学生姓名 专业班级 毕业论文 (设计 )题目 基于单片机的多功能函数信号发生器设计 答辩时间 20年 6 月 16 日 时 答辩地点 一、答辩小组组成 答辩小组组长： 成 员： 二、答辩记录摘要 答辩小组 提问（分条摘要列举） 学生 回答情况评判 三、答辩小组对学生答辩成绩的评定 （百分制） ： _分 毕业论文 (设计 )最终成绩评定 (依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业论文 (设计 )评分的相关规定 ) 等级 (五级制 )： _ 答辩小组组长 (签名 ) ： 秘书 (签名 )： 年 月 日 院 (系 )答辩委员会主任 (签名 )： 院 (系 )( 盖章 ) 基于单片机的多功能函数发生器设计 学生：，电子信息学院 指导老师：， 【摘 要】 信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。所以本设计使用的是 片机构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形，波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件距阵式键盘，通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了 示频率大小。在单片机的输出端口接 行 D/A 转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。本设计具有线路简单、结构紧凑 、价格低廉、性能优越等优点。 在介绍 片特性的基础上 ,论述了采用 片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。该函数信号发生器可输出三角波 ,方波，正弦波和锯齿波。 【关键词】单片机； 数发生器 of is a of in at a of So is of of of be by at of or of of at ED of to on a DA to an of on we of We of in of 【 基于单片机的多功能函数发生器的设计 学生：，电子信息学院 指导老师：， 1 绪论 单片机概述 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件： 存、内部和外部总线系统，目 前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机也被称为微控制器 (由芯片内仅有 专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和 成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。单片机是 70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是 I/O 接口和中断系统集成于同一硅片的器件。单 片机用于控制有利于实现系统控制的最小化和单片化，简化一些专用接口电路，如编程计数器、锁相环（ 模拟开关、 A/D 和D/A 变换器、电压比较器等组成的专用控制处理功能的单板式微系统。 单片机是所有微处理机中性价比最高的一种，随着种类的不断全面，功能不断完善，其应用领域也迅速扩大。单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。当前， 8 位单片机主要用于工业控制，如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合；高效能的 16 位单片机（如 用 在更复杂的计算机网络。可以说，微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门，微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。 函数发生器的分类 函数发生器应用广泛，种类繁多，性能各异，分类也不尽一致。 函数发生器亦称信号发生器，主要作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少 的仪器设备之一。 按照频率范围分类可以分为：超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。按照输出波形分类可以分为：正弦信号发生器和非正弦信号发生器，非正 弦信号发生器又包括：脉冲信号发生器，函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列波形发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。按照信号发生器性能指标可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。前者指对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器。后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。 函数发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用 555 振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电 路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的 很大。大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证。体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。 利用单片机采用程序设计方法来产生低频信号，其频率底线很低。具有线路相对简单，结构紧 凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微调整，改良波形，使其满足系统的要求。只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。 研究内容 本文是做基于单片机的信号发生器的设计，将采用编程的方法来实现三角波、锯齿波、矩形波、正弦波的发生。根据设计的要求，对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数 /模转换器和运算放大器处理后 ，从信号发生器的输出端口输出。 2 方案的设计与选择 方案的比较 方案一：采用单片函数发生器（如 8038）， 8038 可同时产生正弦波、方波等，而且方法简单易行，用 D/A 转换器的输出来改变调制电压，也可以实现数控调整频率，但产生信号的频率稳定度不高。 方案二：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡器（ 输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂。 方案三：采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和 幅度，而且在硬件电路不变的情况下，通过改变程序来实现频率的变换。此外，由于通过编程方法产生的是数字信号，所以信号的精度可以做的很高。 鉴于方案一的信号频率不够稳定和方案二的电路复杂，频率覆盖系数难以达标等缺点，所以决定采用方案三的设计方法。它不仅采用软硬件结合，软件控制硬件的方法来实现，使得信号频率的稳定性和精度的准确性得以保证，而且它使用的几种元器件都是常用的元器件，容易得到，且价格便宜，使得硬件的开销达到最省。 设计原理 数字信号可以通过数 /模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换 成模拟信号的方法来获得所需要的波形。 89片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器 机存取存储器 读存储器 I/O 接口电路、定时器 /计数器以及串行通讯接口等，只要将 89示器及其接口、数模转换及波形输出、指示灯及其接口等四部分，即可构成所需的波形发生器，其信号发生器构成原理框图如图 示。 图 1 信号发生器原理框图 89片机 接口 电路 D/A 转换器 滤波放大 输出 89整个波形发生器的核心部分，通过程序的编写和执行， 产生各种各样的信号，并从键盘接收数据，进行各种功能的转换和信号幅度的调节。当数字信号经过接口电路到达转换电路，将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。 设计思想 （ 1）利用单片机产生方波、正弦波、三角波和锯齿波等信号波形，信号的频率和幅度可变。 （ 2）将一个周期的信号分离成 256 个点（按 X 轴等分），每两点之间的时间间隔为 T，用单片机的定时器产生，其表示式为： T=T/256。 如果单片机的晶 振为 12用定时器方式 0，则定时器的初值为： X=213 T/ （ 定时时间常数为： （ 8192 T） /56) （ ( 8 1 2 9 ) / ( 2 5 6 ) （ 示除 32 取余数 （ 3）正弦波的模拟信号是 D/A 转换器的模拟量输出，其计算公式为： Y =（ A/2t） +A/2 (其中 A= （ t=N T (N=1256) （ 那么对应着存放在计算机里的这一点的数据为： （ 个周期被分离成 256 个点，对应的四种波形的 256 个数据存放在以 起始地址的存储器中。 设计功能 （ 1）本方案利用 8255A 扩展 8 个独立式按键， 6 个 示器。其中“ 键代表方波输出，“ 键代表正弦波输出，“ 键代表三角波输出，“ 号键代表锯齿波输出。 ( s i n 1 ) 2 5 5( 2 5 5 ) / 2tD i Y A （ 2）“ 键为 10频率信号，“ 键为 100频率信号，“ 键为 500频率信号，“ 键为 1频率信号， 6 个 示器输出信号的频率值，选用共阳极 （ 3）利用两片 现幅度可调的信号源，（其中一片用来调节幅度，另外一片用来实现信号源的输出）。 （ 4）频率范围： 101000 （ 5） 输出波形幅度为 0 5V。 3 主要器件介绍 介 一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ 低电压，高性能 位微处理器，俗称单片机。 一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器 的单片机。单片机的 可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位 闪烁存储器组合在单个芯片中， 一种高效微控制器，它的一种精简版本。 片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 。 主要特性 容 节可编程闪烁存储器 1000 写 /擦循环 10 年 全静态工作： 0 三级程序存储器锁定 128*8 位内部 32 根 可编程 I/O 线 两个 16 位定时器 /计数器 5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时 钟电路 管脚说明 电电压。 地。 ： 为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8 个 电流。当的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的 低 八位。在 程时， 作为原码输入口，当行校验时， 出原码，此时 部必须被拉高。 ： 是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， 缓冲器能接收输出 4 个 电流。 管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， 被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 程和校验时，作为 低 八位地址接收。 ： 为一 个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， 缓冲器可接收，输出4 个 电流，当 被写 “1” 时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时， 的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。 当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， 输出地址的高八位。在给出地址 “1” 时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， 输出其特殊功能寄存器的内容。 在 程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 ： 管脚是 8 个 带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 电流。当 写入 “1” 后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由 于外部下拉为低电平， 将输出电流（ 是由于上拉的缘故 也可作为 一些特殊功能口，如下所示： 行输入口） 行输出口） 部中断 0） 部中断 1） 0（记时器 0 外部输入） 8255A 简介 8255A 是 司生产的可编程并行 I/O 接口芯片，有 3 个 8 位并行 I/有 3 个通道 3 种工作方式的可编程并行接口芯片（ 40 引脚）。 其各口功能可由 软件 选择，使用灵活，通用性强。 8255A 可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。 8255A 作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的 3 个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口 A、 B、 C 口。由于 8255A 可编程 ,所以必须具有逻辑控制部分，因而 8255A 内部结构分为 3 个部分：与 接部分、与外设连接部分 、 控制部分。 介 8 分辨率的 D/A 转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个 片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。 D/A 转换器由 8 位输入锁存器、 8 位 存器、 8 位 D/A 转换电路及转换控制电路构成。 特性介绍 * 分辨率为 8 位； * 电流稳定时间 1 * 可单缓冲、双缓冲或直接数字输入； * 只需在满量程下调整其线性度； * 单一电源供电（ +5V +15V）； * 低功耗， 200 管脚介绍 * 8 位数据输入线， 平，有效时间应大于 90则锁存器的数据会出错 )； * 据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； * 选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效； * 据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500效。由 逻辑组合产生 高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，负跳变时将输入数据锁存； * 据传输控制信号输入线，低 电平有效，负脉冲（脉宽应大于 500效； * 存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500效。由 高电平时， 存器的输出随寄存器的输入而变化， 负跳变时将数据锁存器的内容打入 存器并开始 D/A 转换 ； * 流输出端 1，其值随 存器的内容线性变化； * 流输出端 2，其值与 之和为一常数； * 馈信号输入线，改变 外接电阻值可调整转换满量程精度； * 源输 入端， 范围为 +5V +15V； * 准电压输入线， 范围为 +10V； * 拟信号地 ； * 字信号地 。 数码管显示原理 我们最常用的是七段式和八段式 码，八段比七段多了一个小数点，其他的基本相同。所谓的八段是指数码管里有八个小 光二极管，通过控制不同的亮灭来显示出不同的字形。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将八个 阴极连在一起让其接地，这样给任何一个 另一端高电 平，它便能点亮。而共阳极就是 将八个 阳极连在一起。其原理图如下。引脚图 共阴极 共阳极 其中引脚图的两个 连在一起，是公共端，而共阴数码管要将其接地，共阳极将其接正 5V 电源。一个八段数码管成为一位，多个数码管并列在一起可构成多位数码管，它们的段选线（即 a,b,c,d,e,f,g,在一起，而各自的公共端称为位选线。显示时，都从段选线送入字符编码，而选中哪个位选线，那个数码管便会被点亮。数码管的八段，对应一个字节的八位， a 对应最低 位， 应最高位。所以如果想让数码管显示数字 0，那么共阴数码管的字符编码为 00111111，即 0阳数码管的字符编码为 11000000，即 0以看出两个编码的各位正好相反。如下图 4 硬件设计 硬件原理框图 硬件原理方框图如图 示。 图 2 硬件原理框图 主控电路 处机内部设置两个 16 位可编程的 定时器 /计数器 们具有计数器方式和定时器方式两种工作方式及 4 种工作模式。在波形发生器中，将其作定时器使用，用它来精确地确定 波形的两个采样点输出之间的延迟时间。模式 1 采用的是 16 位计数器，当 允许计数后，从初值开始加计数，最高位产生溢出时向 求中断。 中断系统是使处理器具有对外界异步事件的处理能力而设置的。当中央处理器在处理某件事的时候外界发生了紧急事件