基于EPROM的可编程波形发生器.docVIP

设计要求 在计算机控制、电子测量、通讯与电视等系统中，常常要用到各种模拟连续波形，如锯齿波、三角波、正弦波等。 设计要求如下： 1、以EPROM2764芯片构成可编程多种连续波形发生器，产生方波、三角波、锯齿波和正弦波四种波形； 输出波形周期T=1s； 3、四种波形可选择输出； 总体方案 系统总体方案如上图所示，通过555定时器产生256Hz的方波时钟信号，为256进制的计数器提供时钟信号，计数器每秒送出256个地址数，作为EPROM的地址选择端字线，相应取出该地址上的存储数据，每秒输出一个周期的数据，经过D/A转换，实现周期为1s的波形信号的输出。通过波形选择线实现正弦波，方波，三角波和锯齿波的输出波形选择。 采用器件及典型电路介绍 EPROM 简介 可编程逻辑器件是在半导体存储器基础上发展起来的一种大规模集成电路，它通过对器件内部的编程来改变器件的逻辑功能，可以实现在普通的实验室制作专用集成电路。 半导体存储器有两大类型：只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。ROM的特点是 一旦将数据写入(即将数据存入)存储器中，在工作过程中不会改变，断电后数据也不会丢失。RAM的特点是存储的数据可以在工作过程中，根据需要随时写入和读出，断电后数据就会丢失。 EPROM内容的改写不象RAM那么容易，在使用过程中，EPROM的内容是不能擦除重写的，所以仍属于只读存储器。要想改写EPROM中的内容，必须将芯片从电路板上拔下，放到紫外灯光下数分钟，使存储的数据消失。数据的写入可用软件编程，生成电脉冲来实现。 ROM的工作原理 ROM的电路结构主要包括三部分：地址译码器，存储矩阵，输出缓冲器。如图所示。 图中地址译码器有n个输入，它的输出W0、W1、……、Wn-1共有N=2n个，称为字线(或称选择线)。字线是ROM矩阵的输入，ROM矩阵有M条输出线，称为位线。字线与位线的交点，即是ROM矩阵的存储单元，存储单元代表了ROM矩阵的容量，所以ROM矩阵的容量等于W×D。输出缓冲器的作用有两个，一是能提高存储器的带负载能力，二是实现对输出状态的三态控制，以便与系统的总线联接。 地址译码器相当于最小项译码器，其输入A1、A0称为地址线。二位地址代码A1A0能给出4个不同的地址。每输入一个地址，地址译码器的字线输出W0-W3中将有一根线为高电平，其余为低电平。即每一个输出对应一个最小项。当字线W0-W3某根线上给出高电平信号时，都会在位线D3-D0四根线上输出一个4位二进制代码。例如，当输入一个地址码[A1A0]=00时，字线W0被选中（高电平），其他为低电平，则该字线上信息就从相应的位线上读出。 地址译码器相当于最小项译码器，如下图所示,其输入A1、A0称为地址线。二位地址代码A1A0能给出4个不 同的地址。每输入一个地址，地址译码器的字线输出W0-W3中将有一根线为高电平，其余为低电平。即每一个输出对应一个最小项。当字线W0-W3某根线上给出高电平信号时，都会在位线D3-D0四根线上输出一个4位二进制代码。例如，当输入一个地址码[A1A0]=00时，字线W0被选中（高电平），其他为低电平，则该字线上信息就从相应的位线上读出，[D3D2D1D0]=0101 。 EPROM2764 在集成只读存储器中，最常用的是EPROM。EPROM有2716、2732、2764、27128等型号。存储容量分别为2k×8、4k×8、8k×8、16k×8个单元，(型号27后面的数字即为以千计的存储容量)。EPROM的管脚图如下图所示，共有28个管脚，除电源(VCC)和地(GND)外，A12～A0为地址译码器输入端，数据输出端有8位，既它有条字线，8条位线，存储容量为bit。是片选端， 为低电平时起片选作用， 等于高电平时2764输出为高阻，与总线脱离，芯片不工作。PGM为编程脉冲输入线，OE为数据输出选通线。Vcc=5V时，工作电流约100mA,维持电流50mA；Vpp为编程电源，编程时Vpp=25V，读出时Vpp=5V。 EPROM2764编程： 先将波形按时间16等分后，分别按电压幅值进行量化，对于复杂波形或精度要求高的波形可按时间256等分来进行量化，则精度可很高。我们采用将一个周期内的波形256等分实现量化，将量化后的波形幅值按8421码进行数字编码，编码位数为n位，按256等分来量化波形时，对应的二进制编码需要八位D7，D6，D5，D4，D3，D2，D1，D0，此时EPROM的地址输入也为八位A7，A6，A5， A4，A3，A2，A1，A0。 555时钟电路 555定时器是一种用途广泛的模拟数字混合集成电路。它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器、压控振荡器等多种应用电路。从555定时器的功能表可以看出几个特点： 1. 有两个阈值电平，分别是电源