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1、 收稿日期: 2005 - 06 作者简介:汪丽芳(1978 ) , 女,湖北大冶人,工程技术人员,主要从事自动化管理工作。 图3 多功能函数发生器设计 汪丽芳 (黄石理工学院图书馆,湖北 黄石435003) 摘要:介绍由单片机构成的多功能函数发生器的硬件与软件设计。 关键词:单片机;频率;波形发生器 中图分类号:T M935 文献标识码: B 文章编号: 1006 - 2394(2005) 05 - 0055 - 02 Design ofM ultifunctional Function Generator WANGLi2fang (Library of Huangshi Institute
2、 of Technology, Huangshi 435003, China) Abstract: The hardware and software design ofmultifunctional function generator thatwasmade up withmicrocontrollerwere introduced in this paper . Key words: micro2controller; frequency; wavefor m generator 1 单片函数发生器的结构 从结构上看,单片函数发生器主要由单片机构成 的计算机系统和各种功能接口组成。本设计
3、系统的结 构框图见图1。 图1 键盘输入部分主要用于选择波形和调节波形的频 率。键盘共设5个键,其中3个键用于选 择3种不同的波形, 2个键用于调节波形 频率的增或减。显示部分指使用串行输 入、 并行输出的移位寄存器74LS164和 LED部分,用来显示波形频率。89C51单 片机用来执行某一波形发生程序,向D /A 转换器的输入端发送数据,将其转化成模 拟量,并通过运算放大器调节波形的幅值, 从而在输出端得到所需的波形。该系统有 4个发光二极管,每种波形对应1个发光 二极管,作为波形的指示灯;还有1个发光 二极管用于指示系统是否通电。 1. 189C51最小应用系统 最小应用系统由单片机接上
4、时钟电路 和复位电路组成(图 2) 。 1. 2DAC0832和89C51接口 图2 1. 2. 1 单缓冲器方式接口(图 3) DAC0832的I LE接+5V,寄存器选择信号CS及数 据传送信号XFER都与地址选择线相连,两级寄存器的 55 2005年第5期仪 表 技 术 写信号都由89C51的WR端控制。当地址线选择好 0832后,只要输出WR控制信号, 0832就能一步完成数 字量的输入锁存和D /A转换输出(数字量直接从P0 口送入)。 1. 2. 2 双缓冲器方式接口(图 4) 多路D /A转换时,要求同步进入D /A转换输出。 数字量的输入锁存和D /A转换输出分两步完成,即 C
5、PU的数据总线分时地向各路D /A转换器输入要转 换的数字量并锁存在各自的输入寄存器中,然后CPU 对所有的D /A转换器发出控制信号WR,使各个D /A 转换器的输入寄存器中的数据被打入DAC寄存器,实 现同步转换输出。 1. 3 按键及其接口 波形发生器通过按键来选择波形和改变波形频 率。键输入接口应可靠,为此,本设计采用了R - S触 发器的硬件去抖动电路。因系统按键数量不多,故采 用每个按键占用一根I/O口线的独立式按键,使电路 配置灵活,软件结构简单。 1. 4LED静态显示方式 在本设计的单片机应用系统中,使用LED显示块 构成6位LED显示器。6位LED显示器有6根位选 线和86
6、根段选线。段选线控制字符选择,位选线控 制显示位的亮、 暗。LED显示器工作在静态显示方式 下。由于每一位由一8位位输出口控制段选码,故在 同一时间里每一位显示的字符可以各不相同。 2 软件设计 2. 1 正弦波子程序 图4图5 正弦波程序清单: SI NBO: MOV R5, #00H; #00H送寄存器R5 SI N:MOV A, R5; R5的内容送累加器A MOV DPTR, #TABH;表首址送入数据指针 MOVC A, A +DPTR;指针所指单元的内容送A MOV DPTR, #DAADRESS;DA地址送数据指针 MOVX DPTR,A;A中内容输出 I NC R5; R5中的
7、内容加1 CJNE R5, #0FFH, SI N; R5内容不等于#0FFH,则转 到SI N,否则往下执行 RET TAB: DB: 80 83 86 89 8D 90 9396 99 9C 9F A2 A5 A8 AB AE 69 6C 6F 72 76 79 7C 80 正弦函数数据表 2. 2 三角波子程序 三角波程序清单: SANJAO: MOV DPTR, #DAADRESS SDA1: MOV R7, #80H SDA2: MOV A,R7 MOVX DPTR,A;A中内容输出 I NC R7 CJNE R7, #0FFH, SDA2; R7内容不等于#0FFH,则转到SDA2 SDA3: DEC R7 MOV A,R7 MOVX DPTR,A;A中内容输出 CJNE R7, #80H, SDA3 ; R7内容不等于#80H,则转到SDA3 RET 2. 3 方波子程序(略) 参考文献: 1谢自美.电子线路设计 实验 测试M .武汉:华中理工 大学出版社, 1992. 2何立民.单片机应用系统设计M .北京:北京航空航天大 学出版社, 1993.(郁红编发) 65 仪 表 技 术2005年第5期