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茂 名 学 院 单片机课程设计 课程名称：低频多波形函数信号发生器 班 级： 姓 名： 学 号: 指导老师: 陈政石 电气05－2班：黄春泉 茂名学院课程（设计）论文：低频多波形函数信号发生器  PAGE 6  PAGE 7 低频多波形函数信号发生器 1 设计任务和要求 1．1 设计任务 能实现矩形波、锯齿波、正弦波、三角波、梯形波模拟量输出，幅值/频率连续可调；画出完整硬件电路图（包括键盘显示（功能键、数字键，显示数字、状态等）扩展电路）；编写出完整的控制程序。 1．2 要求说明 （1）单片机可采用8031、8051、AT89C51、AT89C52、fosc=6MHz。扩展电路根据每个题目的任务功能具体需要选择相关IC电路芯片，完整系统电路还应包括 时钟电路，复位电路， 系统RAM、ROM，键??显示等。 （2）编写程序要以模块化结构，如分初始化主程序、键扫子程序、显示子程序及其他功能子程序等。 2硬件系统原理 2．1 波形发生器原理框图 AT89S51 保护电路 LCD输出显示 复位电路 键盘扫描输入 DAC0832 图1 原理框图 2．2 单片机系统 该系统板上的单片机系统把全部的I/O端口资源提供出来，因此，在实际应用的时候，可以灵活地组合成不同的单片机应用系统，该单片机采用12MHZ晶振， 232电平转换采用MAX232芯片把TTL电平转换成RS－232电平格式，可以用于单片机与微机通信，以及单片机与单片机之间的通信，在该系统板上提供了DB9的接口，用ISP下载器模块的程序下载接口完成源程序代码下载到AT89S51芯片中，它需要和微机上的ISP下载器软件配合使用来完成这样的功能。 具体的电路原理图如图2所示 图2 单片机系统板 2．3 4×4行列式键盘模块 行列式键盘也即矩阵式键盘，它由行和列组成，在每个行列的交叉点上放置一个按键，这样4×4行列式键盘共需要16个键盘组成。该模块实现人机对话输入，按不同键时可以实现不同的功能。具体的电路原理图如图3所示： 图3.4 键盘模块 图3 4×4行列式键盘模块 矩形式键盘的工作过程 1、单片机先使行线R4线为低，其余行线为“0”状态，其余行均为“1”状态。 2、单片机读入输入缓冲器的状态，以确定哪条列线为“0”状态。如此时，若R1为“0”状态，则为“0”键压下；等等。 3、若输入缓冲器的状态全部为“1”状态，则单片机继续使行线R3为低，其余行线为高，再读入输入缓冲器的状态，以确定哪条列线为“0”状态，从而判断是哪个键压下。 4、当判断出哪个键压下之后，程序转入相应的键处理程序。 我们将这样的工作过程，称为键扫描，键扫描的方式有： 程序扫描方式：单片机的控制一旦进入监控程序，将反复不断地扫描键盘，等待输入命令或数据。 定时扫描方式：在初始化程序中对定时器/计数器进行编程，使之产生10ms的定时中断，单片机响应定时中断，执行中断服务程序，对键盘扫描一遍，检查键盘的状态，实现对键盘的定时扫描。当两遍扫描到键位上都有键压下（延迟正好为8ms）时，单片机才作键处理 2．4 DAC0832引脚及其功能 图4 DAC0832引脚 DAC0832是双列直插式8位D/A转换器。能完成数字量输入到模拟量(电流)输出的转换。图1-1为DAC0832的引脚图。其主要参数如下：分辨率为8位，转换时间为1μs，满量程误差为±1LSB，参考电压为(+10～-10)V，供电电源为(+5～+15)V，逻辑电平输入与TTL兼容。从图4中可见，在DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称为输入寄存器，它的允许锁存信号为ILE，第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号 /XFER。 图4中，当ILE为高电平，片选信号 /CS 和写信号 /WR1为低电平时，输入寄存器控制信号为1，这种情况下，输入寄存器的输出随输入而变化。此后，当 /WR1由低电平变高时，控制信号成为低电平，此时，数据被锁存到输入寄存器中，这样输入寄存器的输出端不再随外部数据DB的变化而变化。 对第二级锁存来说，传送控制信号 /XFER 和写信号 /WR2同时为低电平时，二级锁存控制信号为高电平，8位的DAC寄存器的输出随输入而变化，此后，当 /WR2由低电平变高时，控制信号变为低电平，于是将输入寄存器的信息锁存到DAC寄存器中。 图4中其余各引脚的功能定义如下： (1)、DI7～DI0