单片机的三角波信号发生器设计 .pdfVIP

单⽚机的三⾓波信号发⽣器设计

基于51单⽚机的三⾓波信号发⽣器设计

【内容摘要】单⽚机是⼀种集成在电路芯⽚，是采⽤超⼤规模集成电路技术把具有数据处理能⼒的中央处理器CPU随机存储

器RAM、只读存储器ROM、多种I/O⼝和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显⽰驱动电路、脉宽调制电路、模拟

多路转换器、A/D转换器等电路）集成到⼀块硅⽚上构成的⼀个⼩⽽完善的计算机系统。单⽚机我感觉很重要，现在⾃动控制

在各个领域被⼴泛应⽤，这少不了单⽚机的功劳。⽬前使⽤的信号发⽣器是函数信号发⽣器，且特殊波形发⽣器的价格昂贵。

所以使⽤我设计单⽚机构成的发⽣器，可产⽣三⾓波、⽅波、正弦波等多种特殊形和任意波，波形的频率可以⽤程序控制、在

单⽚机上外围器件距阵式键盘，通过其控制波形并选择，并⽤显⽰器显⽰频率⼤⼩。在单⽚机的输出端⼝进⾏转换，再通过运

放进⾏波形调整，最后输出波在⽰波器上显⽰。本设计性能优越、价格低廉、结构紧凑、线路简单，希望能在以后产品上能⼴

泛的应⽤。

【关键词】单⽚机三⾓波信号发⽣器性能优越

⽬录：第⼀章绪论

1.1课题背景……….3--4

1.2课题意义(5)

第⼆章系统设计

2.1三⾓波的产⽣(6)

2.2设计思路(7)

2.3结构模块划分(8)

第三章硬件电路的设计

3.1基本原理………9--10

3.2显⽰电路(11)

3.3、D/A电路(12)

第四章

软件设计13--16论⽂总结参考

⽂献(19)

第⼀章绪论

1.1课题背景

单⽚机诞⽣于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、soc三⼤阶段。

单⽚机的基本结构

单⽚机由运算器、控制器、存储器、输⼊输出设备构成

起初模型

1.SCM即单⽚微型计算机（SingleChipMicrocomputer）阶段，主要是寻求最佳的单⽚形态嵌⼊式系统的最佳体系结构。创“

新模式”获得成功，奠定了SCM与通⽤计算机完全不同的发展道路。在开创嵌⼊式系统独⽴发展道路上，英特尔公司功不可

没。

2.MCU即微控制器（MicroControllerUnit）阶段，主要的技术发展⽅向是：不断扩展满⾜嵌⼊式应⽤时，对象系统要求的各

种外围电路与接⼝电路，突显其对象的智能化控制能⼒。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避

免地落在电⽓、电⼦技术⼚家。从这⼀⾓度来看，英特尔逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU⽅⾯，最著名的

⼚家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌⼊式应⽤⽅⾯的巨⼤优势，将MCS-51从单⽚微型计算机迅速发展到微控制器。因

此，当我们回顾嵌⼊式系统发展道路时，不要忘记英特尔和Philips的历史功绩。

嵌⼊式系统

单⽚机是嵌⼊式系统的独⽴发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应⽤系统在芯⽚上的最⼤化解决；因此，专⽤

单⽚机的发展⾃然形成了⽚上系统化趋势。随着微电⼦技术、IC设计、EDA⼯具的发展，基于⽚上系统的单⽚机应⽤系统设

计会有较⼤的发展。因此，对单⽚机的理解可以从单⽚微型计算机、单⽚微控制器延伸到单⽚应⽤系统。

单⽚机发展史

[2]1971年英特尔公司研制出世界上第⼀个4位的微处理器；英特尔公司的霍夫研制成功世界上第⼀块4位微处理器芯⽚英特尔

4004，标志着第⼀代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国《经济学家》杂志列为⼆“

战以来最有影响⼒的7位科学家”之⼀。1971年11⽉，英特尔推出MCS-4微型计算机系统（包括4001ROM芯⽚、4002RAM芯

⽚、4003移位寄存器芯⽚和4004微处理器）其中4004包含2300个晶体管，尺⼨规格为3mm×4mm，计算性能远远超过当年的

ENIAC，最初售价为200美元。1972年4⽉，霍夫等⼈开发出第⼀个8位微处理器英特尔8008。由于8008采⽤的是P沟道MOS

微处理器，因此仍属第⼀代微处理器。1973年英特尔公司研制出8位的微处理器8080；1973年8⽉，霍夫等⼈研制出8位微处

理器英特尔8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，第⼆代微处理器就此诞⽣。主频2MHz的8080芯⽚运算速度⽐8008快10

倍，可存取64KB存储器，使⽤了基于6微⽶技术的6000个晶体管，处理速度为0.64MIPS（MillionInstructionsPerSecond

）。1975年4⽉，MITS发布第⼀个通⽤型Altair