智能数控波形发生器毕业设计论文.doc

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1、目 录毕业设计（论文）任务书4摘 要6Abstract 7第一章 绪论81.1研究的背景和意义81.2 国内外发展概况和趋势81.3 波形发生器发展前景10第二章、系统设计112.1、设计要求112.2、方案设计与论证112.2.1 信号发生电路方案论证112.2.2整体设计122.2.3 波形的产生及频率变化实现132.2.4 波形幅值变化的实现132.3 频率参数计算14第三章、硬件实现及单元电路设计143.1 单片机最小系统的设计143.1.1复位电路:153.1.2、时钟电路153.2 波形产生电路设计163.3 键盘与显示电路的设计183.4 电源电路的设计193.5 幅值的调节20

2、3.6 D/A转换电路20第四章 芯片的介绍224.1 AT89S51单片机224.2 D/A转换器244.3 静态RAM（6264）264.4 运算放大器（OP07）264.5锁存器（74HC373）274.6 74HC138284.7 74HC16430第五章、软件设计325.1程序流程图325.2 键盘程序流程图345.2.1按键识别程序345.2.2 键盘输入处理子模块365.2、汇编源程序385.3 系统调试395.3.1 软件调试395.3.2 硬件调试39结 论40致 谢41附录：总电路图42参考文献43注：本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。摘 要该设计

3、使用的是AT89S51单片机构成的发生器，AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。所以利用其产生三角波、方波、正弦波等多种波形，波形的频率可控制改变，波形清晰、频率调整十分方便、稳定性好，产生较复杂的波形只

4、须修改源程序，不需要改装电路在单片机的输出端口接DAC0832进行DA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。关键词：单片机，D/A转换，按键电路， 双极性输出Abstract Signal-generator is a kind of signal source in common use,broadly applied at the electronics electric circuit,autocontrol system and teaching experiment etc. The dissertatio

5、n is usage of the AT89S51。 The AT89S51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcontroller with 4K bytes of In-System Programmable Flash memory. The device is manufactured using Atmels high-density nonvolatile memory technology and is compatible with the indus-try-standard 80C51 instruction

6、set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory pro-grammer. By combining a versatile 8-bit CPU with In-System Programmable Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89S51 is a powerful microcontroller which provides a hi

7、ghly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications. single-chip microcomputer constitute of wave-form generator, which can generate triangle wave, square wave, sine wave etc.variety wave-form, the period of wave can be controlled ,.The wave form is explicit，with good fre

8、quency adjustment and stability perfonnanceOnly by varying its software，not hardware，its possibleto obtain more complicated wave formThe output of the machine connect DAC0832 to carry on a DA conversion，again pass operation amplifier to put an end exportation wave-form. This design has advantage of

9、simple circuit, tightly packed structure, cheap price, superior function etc.Key words: signal generator, D / A conversion，key circuits, bipolar output第一章 绪论1.1研究的背景和意义在工程中常见和常用的波形有三角波，正弦波，方波，还有锯齿波等，这些波在工程测量、通信、无线电技术、自动控制和热加工等许多领域有这广泛的应用。例如，在电路和电子技术实验中，经常使用的多信号发生器可以可以提供多种波形，并且波形的频率、幅度、占空比、功率等都可调节。在科

10、技如此发达的今天，社会对人才的要求的不断提升，当代大学生不仅需要扎实的理论知识，还需要过硬的动手能力。作为应用电子专业的学生，更应该熟练掌握各种电路编辑软件，作为专业必需的技能更要及时地对这一类软件的更新版本进行学习，其日趋强大的功能是对我们专业技能的补充。 之前由于培养过自己的动手能力，在本次课程设计中，我们使用单片机作为这次作业的核心。课程设计通过使用AT89S51单片机，程序存储器，DAC0832等芯片综合应用基础电子电路和单片机的知识，来实现该电路的设计。1.2 国内外发展概况和趋势 在2009年，任意波形发生器行业企业受到金融风暴冲击，状况不稳定。部分中小任意波形发生器企业将消失，并

11、购、重组、兼并、控股等形式的行业结构调整大幕将正式拉开。国内外产业资本和金融资本将继续角逐中国庞大的任意波形发生器产业，综合实力强的企业将越做越强。竞争手段更为多样化，市场环境更为复杂化，产品更新快速化。对于任意波形发生器企业，2009年有更多难以控制的风险，也有更难把握的机遇。我国任意波形发生器行业会受到怎样的影响？而我国任意波形发生器企业又该如何分析当前发展形势、制定应对策略呢？最重要的，又如何在危机中寻找机遇，获得更大的发展呢？任意波形发生器是在1975年开发成功的，从此，信号发生器产品增加了一个新品种。在任意波形发生器作为测量用信号激励源进入市场之前，为了产生非正弦波信号，已使用函数发

12、生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等几种特殊波形。声音和振动分析需要复杂调制的信号源，以便仿真真实的信号，只有借助任意波形发生器，例如医疗仪器测试往往需要心电波形，任意波形发生器很容易产生各种非标准的振动信号。 早期的任意波形发生器主要着重音频频段，现在的任意波形发生器已扩展到射频频段，它与数字示波器（DSO）密切配合，只要数字示波器捕获的信号，任意波形发生器就能复制出同样的波形。在电路构成上，数字示波器是模拟/数字转换，任意波形发生器是数字/模拟的逆转换，目前任意波形发生器的带宽达到2GHz，足够仿真许多移动通信、卫星电视的复杂信号。任意波形发生器的发展趋势任意波形发生器的发展趋势是更高取样

13、率，更高分辨率和更大存储量，目前实时带宽超过1GHz的产品比较少，而且分辨率只有8位，不能满足快速发展的移动通信和高速网络的测量要求。与数字存储示波器相比，任意波形发生器的全面指标存在明显差距，前者的取样率达到20GS/s和带宽6GHz，后者的取样率是4.8GS/s和带宽2GHz。任意波形发生器首先要赶上数字存储示波器，然后再往前发展，因为在电路构成方面，任意波形发生器的核心部件是高速数/模转换器，它的工艺潜力还很大，显然缺少的是市场需求。任意波形发生器的另一重要应用领域是低频，例如心电图、汽车点火、防撞气囊、医疗仪器等，频率范围在声频以下，多组信号输出，16位以上的分辨率。这类任意波形发生器

14、以VXI总线、PXI总线和PC总线模块较多，每年都有新产品推出。1.3 波形发生器发展前景目前，常用的信号发生器绝大部分由模拟电路或数字电路构成，体积和功耗都很大，价格也比较贵。随着微电子技术和计算机技术的发展，以DSP微处理器及DSP软硬件开发系统(例如集成开发环境CCS)及配套产品为内容已形成了庞大并极具前途的高新技术产业，而可编程逻辑器件、SOPC等新技术的应用迅速渗透到电子、信息、通信等领域。这里分别借助DSP芯片运算速度高，功耗低，实时分析的优势以及SOPC技术灵活的可配置性、较高的可靠性、硬件升级容易等优点设计了正弦信号发生器，并对各自设计过程及优缺点进行了对比。波形发生器是一种常

15、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。目前使用波形发生器大部分是利用分立元件组成的起体积大，可靠性差，准确度低。本次课程设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生方波、三角波、锯齿波、正弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择双极性输出，具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。在本设计的基础上，加上键盘控制和LED显示器，则可通过键盘设定所需要的波形频率，并在LED上显示，之后将其输出接到示波器上来显示波形。第二章、系统设计经过考虑，我们决定方案设计为：通过软件和硬件结合，充分利用了软件的优点，发挥其优势，尽可能地减少了硬件开销。方

16、便、快捷地生成特定的频率、幅度的波形数据；在单片机AT89S51的控制下，利用电力产生地址、读出数据，送入D/A转换电路，得到所需的波形信号。在输出的同时将波形数据存储在数据存储器中，这样可以保证掉电以后波形数据不丢失。2.1、设计要求 （1)利用单片机采用软件设计方法产生三种波形 （2）三种波形可通过键盘选择 （3）波形频率可调 （4）需显示波形的种类及其频率2.2、方案设计与论证 2.2.1 信号发生电路方案论证 方案一：采用AT89S51单片机和DAC0832数模转换器生成波形，由于是软件滤波，所以不会有寄生的高次谐波分量，生成的波形比较纯净。它的特点是价格低、性能高，在低频范围内稳定性

17、好、操作方便、体积小、耗电少。方案二：采用函数信号发生器ICL8038集成模拟芯片，它是一种可以同时产生方波、三角波、正弦波的专用集成电路。但是这种模块产生的波形都不是纯净的波形，会寄生一些高次谐波分量，采用其他的措施虽可滤除一些，但不能完全滤除掉。方案三：使用传统的锁相频率合成方法。通过芯片IC145152，压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。以上三种方案综合考虑，选择方案一。经比较，方案一既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用该方案。2.2.2

18、整体设计硬件电路由四大模块组成：D/A波形发生模块、数码管显示模块、键盘输入模块、波形数据存储模块。波形的产生通过单片机内的程序实现，采用两片D/A转换器来控制输出，第一片用于输出波形，第二片用于控制第一片的参考电压，将第二片的输出作为第一片的参考电压，以便由程序控制输出波形的幅值变化，从而实现波形幅值改变。频率的产生由硬件实现，频率的变化由程序来控制，通过改变定时器的初值来改变输出波形相邻两点的时间间隔，从而实现波形频率的改变。波形的合成也通过程序实现，具有很高的精度和线性组合的灵活性。该设计电路简单，绝大部分功能由程序实现，减少了硬件开销，系统原理框图如下图所示：备用电源波形储存RAM频率

19、扩展运算放大器D/A（波形输出）AT89S51 系统键盘显示运算放大器输出D/A2.2.3 波形的产生及频率变化实现在生产实践中使用的信号大多数是周期性变化的，我们把各种各样的波形在一个周期中的变化情况离散化，再根据二进制的规律进行编码，得到每一种波形所对用应的波代码。把这些波代码存储到存储器中，利用电路选择其中的一组代码输出，经过数/模转换器和放大器，获得连续变化的波形。对于正弦等信号不变通过直接计算得到其波形数据，而其波形用较小数据量即可准确描述，可对其一周期信号抽取一定的数据，作为基本波形数据固化在单片机的程序存储器中。以产生正弦波为例，采用定点法，即先做一个正弦函数表存于单片机的程序存

20、储器内，通过定时器产生定时，每当定时时间到时，输出该波形在该点的正弦函数表值，周期性重复上述过程就可得该波形输出。当改变定时器的初值时，波形相邻两点时间间隔就改变，从而波形的频率相应改变。2.2.4 波形幅值变化的实现波形产生是通过单片机执行某一个波形发生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发送数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。D/A转换器输入数字量与输出电压的关系如表1所示。表1 D/A转换器输入数字量与输出电压的关系表 输入码模拟输出电压UoutMSB LSB1 1 1 1 1 1 1 1+(127/128)Vref1 0 0 0 0 0 0 1+(1/128)Vr

21、ef1 0 0 0 0 0 0 0 00 1 1 1 1 1 1 1-(1/128)Vref0 0 0 0 0 0 0 0-(127/128)Vref0 0 0 0 0 0 0 0-(128/128)Vref从上表可以看出，当输入数字量D=00H时，输出电压由D/A的参考电压Vref决定，即第一片D/A转换器的输出；当D=80H时，U=0V;当D=0FFH时，决定输出波形的幅值。U= Vref-(1/128) Vref,近似于Vref。可得到波形的最大值。2.3 频率参数计算题目要求波形发生器频率范围为100HZ20KHZ，步进100HZ，取样点数不小于32点，以减少失真，这是频率必须大于6.

22、4MHZ，综合考虑选取时钟8.388MHZ，位数为23位，则最低输出频率为1HZ，最高输出频率为262.125KHZ第三章、硬件实现及单元电路设计3.1 单片机最小系统的设计 单片机最小系统，或者成为最小应用系统，指用最少的原件组成单片机可以工作的系统，对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路，其最小系统图如下所示 3.1.1复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合电容电压不能突变的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC

23、的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平 3.1.2、时钟电路 系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。AT89单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳

24、定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为22F。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。3.2 波形产生电路设计由单片机采用编程方法产生三种波形、通过D/A转换模块DAC0832在进过滤波放大之后输出，产生电路是由单片机AT89S51、锁存器74HC373、译码器74HC138、RAM6264和DAC0832、OP07组成。D/A转换电路主要由2片DAC0832和4片OP07组成。第一片DAC0832的输出接到第二片DAC0832的参考电压上。两片均采用单缓冲输入、双极

25、性输出方式，即经过两个放大器后输出电压信号U。通过单片机的P1口扩展键盘，并用行扫描方式进行读键，通过键盘可设定波形的类型、频率、幅值及波形的合成方式等；通过单片机的串口外接移位寄存器74HC164（串入并出）扩展七个七段LED显示器，用于显示波形的类型、频率和幅值；采用两片DAC0832和OP07输出波形（为双极性）；在中断服务程序中，单片机将此时的波形数据和相关设置存入RAM6264中，实现掉电保护功能。核心部分硬件电路如上图所示。波形产生设计（1）将一个周期T的信号分离成32个点（按X轴等分），每面点之间的时间间隔为T用单片机的定时器产生。（2）一个周期被分离成32个点，对应的三种波形的

26、32个数据存放在以TAB1TAB3(三角波、方波、正弦波)为起始地址的存储器中。3.3 键盘与显示电路的设计键盘电路我们扩展了AT89S51单片机的并行口P2口接键盘电路，以P1.0P1.3做输入线，以P0.0P0.3做输出线，其操作设计如下所示: 机器通电后，系统进行初始化，LED在面板上显示7个0，表示系统处于初始状态，等待用户输入设置命令，此时，无任何波形信号输出。 用户按下“F”、“V”、“W”，可以分别进入频率，幅值波形设置，使系统进入设置状态，相应的数码管显示“一”，此时，按其它键，无效 在进入某一设置状态后，输入09等数字键，（数字键仅在设置状态时，有效）为欲输出的波形设置相应参

27、数，LED将参数显示在面板上 如果在设置中，要改变已设定的参数，可按下“CL”键，清除所有已设定参数，系统恢复初始状态，LED显示6个0，等待重新输入命令； 当必要的参数设定完毕后，所有参数显示于LED上，用户按下“EN”键，系统会将各波形参数传递到波形产生模块中，以便控制波形发生，实现不同频率，不同电压幅值，不同类型波形的输出； 用户按下“EN”键后，波形发生器开始输出满足参数的波形信号，面板上相应类型的运行指示灯闪烁，表示波形正在输出，LED显示波形类型编号，频率值、电压幅值等波形参数； 波形发生器在输出信号时，按下任意一个键，就停止波形信号输出，等待重新设置参数，设置过程如上所述，如果不

28、改变参数，可按下“EN”键，继续输出原波形信号； 要停止波形发生器的使用，可按下复位按钮，将系统复位，然后关闭电源。3.4 电源电路的设计功能：为波形发生器提供直流能量，在本次电路设计中，设计的电源电路为+/-15V固定输出电源和+5V固定输出电源。其中我们固定输出电源采用AC 220V电压通过变压器进行降压，桥式整流，滤波，稳压，用7812,7912进行稳压，其中C1(C11和C21)电容可以防止由于输入阴险较长带来的电感效应所产生的自激，其取值范围在0.1uF1uF之间（若接线不长是可不用），C2的电容用来减小由于负载电流顺势变化而引起的高频干扰，1000uF的电解电容用来减少输出脉动和低

29、频干扰 。最后得到直流电源。其电路图如下所示： + /-12V电源图 +5V电源图3.5 幅值的调节输出由两片0832和四块OP07运放组成。0832（2）是参考电压提供者，单片机向0832（2）内的锁存器送数字编码，不同的编码会产生不同的输出值，在本发生器中，可输出1V、2V、3V、4V、5V等五个模拟值，这些值作为0832（1）的参考电压，使0832（1）输出波形信号时，其幅度是可调的。0832（1）用于产生各种波形信号，单片机在波形产生程序的控制下，生成波形样值编码，并送到0832（1）中的锁存器，经过D/A转换，得到波形的模拟样值点，假如N个点就构成波形的一个周期，那么0832（1）输

30、出N个样值点后，样值点形成运动轨迹，就是波形信号的一个周期。重复输出N个点后，由此成第二个周期，第三个周期。这样0832（1）就能连续的输出周期变化的波形信号。3.6 D/A转换电路设计采用两片DAC0832，第一片用于输出波形，第二片用于控制第一片的参考电压，将第二片的输出作为第一片的参考电压，以便由程序控制输出波形的幅值变化，从而实现波形幅值改变。DAC0832OA1OA2=+=+GNDGND2RR2R12119VREFRfbI3VoutGI1Vout11I2CPU图中，DAC0832的数字量由CPU送来，OA1和OA2均为运算放大器，Vout通过2R电阻反馈到运算放大器OA2输入端，G点

31、为虚拟地，故由克希荷夫定律得到： I1+I2+I3=0 I1=Vout1/R，I2=Vout2/2R，I3=VREF/2R Vout1=-BVREF/256解上述方程组得到： Vout=(B-128)VREF/128 D/A转换电路功能：将波形样值的数字编码转换成模拟值和完成单极性向双极性的波形输出；第四章 芯片的介绍4.1 AT89S51单片机 此次设计选用的是ATMEL公司生产的AT89S51单片机其中AT89S51单片机是低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051

32、指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中主要性能参数：与MCS-51 产品指令系统完全兼:容4k字节在线系统编程(ISP) Flash闪速存储器1000次擦写周期4. 0-5. 5V的工作电压范围全静态工作模式：0Hz-33MHz三级程序加密锁1288字节内部RAM32个可编程I/O口线2个16位定时/计数器6个中断源全双工串行UART通道低功耗空闲和掉电模式中断可从空闲模式唤醒系统看门狗(WDT)及双数据指针掉电标识和快速编程特性灵活的在线系统编程(ISP一字节或页写模式)必须注意的事项：1 89S51的看门狗必须由程

33、序激活后才开始工作。所以必须保证CPU有可靠的上电复位。否则看门狗也无法工作。2 看门狗使用的是CPU的晶振。在晶振停振的时候看门狗也无效。3 89S51只有14位计数器。在16383个机器周期内必须至少喂狗一次。而且这个时间是固定的，无法更改。当晶振为12M时每16个毫秒需喂狗一次。其程序如下:在程序初始化中向看门狗寄存器（WDTRST地址是0A6H）中先写入01EH，再写入0E1H。即可激活看门狗。 ORG 0000H LJMP begin Begin: MOV 0A6H,#01EH ;先送1E MOV 0A6H,#0E1H ;后送E1 ；在程序初始化中激活看门狗。 For: MOV 0A

34、6H,#01EH ;先送1E MOV 0A6H,#0E1H ;后送E1 ;喂狗指令 LJMP ForAT89S51单片机引脚图如下所示：4.2 D/A转换器DAC0832DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。DAC0832的输出端接放大器，经过放大后输出所要的波形。DAC0832的为八位数据并行输入的，。DA0832可工作于双缓冲器方式，输入寄存器的锁存信号和DAC寄存器的锁存信号分开控制，这种方式适用于几个模拟量需同时输出的系统，每一路模拟量输出需一个DAC0832，可用多个DAC0832构成多路模拟量同步输出的系统其内部结构图及引脚图如下所示：DAC0832

35、引脚图和内部结构电路图DAC0832引脚功能说明：DI0DI7：数据输入线，TLL电平。ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。CS：片选信号输入线，低电平有效。WR1：为输入寄存器的写选通信号。XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。WR2：为DAC寄存器写选通输入线。Iout1:电流输出线。当输入全为1时Iout1最大。Iout2: 电流输出线。其值与Iout1之和为一常数。Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻.Vcc:电源输入线 (+5v+15v)Vref:基准电压输入线 (-10v+10v)AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地.DGND:数字地,两种地线在基

36、准电源处共地比较好.通过对控制信号输入端作不同的连接，可使DAC0832工作在3种不同工作方式。 双缓冲方式:输入数字量进行两级缓冲。首先在CS 、ILE和WR1控制下，将输入数据锁存到输入寄存器，然后在WR2和XFER控制下将输入寄存器中的数据锁存到DAC寄存器。当数据从输入寄存器转存到DAC寄存器后，在D/A转换器进行数模转换的同时，输入寄存器可以接收新的数据而不影响模拟量输出。 单缓冲方式:输入数字量只进行一级缓冲。具体实现时可令两个寄存器中的一个处于受控状态，另一个处于直通状态。例如，将CS 、ILE和WR1接相应控制信号，而将WR2和XFER接地，这时输入寄存器在控制信号作用下实现对

37、输入数据的锁存，而DAC寄存器则由于EN始终为高电平1，处在直通状态，即输出随输入变化而变化。显然，此时输入寄存器的输出直接施加到了D/A转换器的输入端。同样，也可令输入寄存器处在直通状态，而DAC寄存器处于受控状态，从而实现了对输入数据的一级缓冲。 直通方式:输入数字量不进行缓冲，直接作用到D/A转换器上。此时可令两个寄存器均处于直通状态，即除ILE接高电平1外，其余4个控制信号均接低电平0。此电路采用了单缓冲方式输入。4.3 静态RAM（6264）6264是一种8K8的静态存储器，其内部组成如下图（a）所示，主要包括512128的存储器矩阵、行列地址译码器以及数据输入输出控制逻辑电路。地址

38、线13位，其中A12A3用于行地址译码，A2A0和A10用于列地址译码。在存储器读周期，选中单元的8位数据经列I/O控制电路输出；在存储器写周期，外部8位数据经输入数据控制电路和列IO控制电路，写入到所选中的单元中。6264有28个引脚，所下（b）所示，采用双列直插式结构，使用单一5 V电源。其引脚功能如下：A12A0：地址线，输入，寻址范围为8K。 D7D0：数据线，8位，双向传送数据。 VCC：十5V电源。 GND：地。 NC表示引脚未用。 4.4 运算放大器（OP07）Op07的功能介绍：Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压

39、（对于OP07A最大为25V），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。特点：超低偏移： 150V最大 。低输入偏置电流： 1.8nA 。低失调电压漂移： 0.5V/ 。超稳定，时间： 2V/month最大高电源电压范围： 3V至22V OP07 管脚图OP07芯片引脚功能说明：1和8为偏置平衡(调零端)，2为反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚 6为输出，7接电源+ 4.5 锁存

40、器（74HC373）引脚图如下所示 74LS373真值表EGDQLHHHLHLLLLXQ表中：L低电平；H高电平；X不定态；Q0建立稳态前Q的电平；G输入端，与AT89S51 ALE连高电平：畅通无阻低电平：关门锁存。图中OE使能端，接地。当G=“1”时，74LS373输出端1Q8Q与输入端1D8D相同；当G为下降沿时，将输入数据锁存。4.6 74HC13874HC138引脚图74HC138真值表：由上表可见74HC138译码器输出低电平有效。为增加译码器功能，除三个输入端C、 B、 A 外，还设置了G1、/G2A，/G2B，使译码器具有较强的抗干扰能力且便于扩展。当G10时，不管其他输入如何

41、，电路输出均为“1”，即无译码输出；只有当G11，且/G2A/G2B0时，译码器才处于允许工作状态，输出与输入二进制码相对应，如 CBA=110 时，Y6输出低电平。4.7 74HC16474HC164、是高速硅门 CMOS 器件，与低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引脚兼容。74HC164、74HCT164 是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA 或 DSB）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。时钟 (CP) 每次由低变高时，数据

42、右移一位，输入到 Q0， Q0 是两个数据输入端（DSA 和 DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。主复位 (MR) 输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。 特性: (1)门控串行数据输入 (2)异步中央复位 (3)符合 JEDEC 标准 no. 7A (4)静电放电 (ESD) 保护：HBM EIA/JESD22-A114-B 超过 2000 VMM EIA/JESD22-A115-A 超过 200 V 。 (5)多种封装形式 (6)额定从 -40 C 至 +85 C 和 -40 C 至 +125 C 。 引脚图

43、引脚说明符号引脚说明DSA1数据输入DSB1数据输入Q0Q336输出GND7地 (0 V)CP8时钟输入（低电平到高电平边沿触发）/M/R9中央复位输入（低电平有效）Q4Q71013输出VCC14正电源第五章、软件设计5.1程序流程图本系统软件主程序采用结构化程序设计方法，功能模块各自独立，由主程序和产生波形的子程序组成。频率的改变可采用插入延时子程序的方法来实现，各程序流程图如下所示：开始初始化键盘扫描有键按下调波形发生子程序频率、幅值设定波形选择Y YYNN波形转换或组合 系统主程序流程图开始返回中断服务程序样值编号清零（R6）0样值编号等于32吗？形成下一个样值编号将样值编码送0832（

44、1）查表获得样值编码开始A0011P0A延时返回P0 AA A-1延时A A+1A=0?A=0?NYYN 波形产生流程图 三角波流程图三角波流程图 开始B 00HP0 AA 正弦函数表数据B B+1返回B=0?YN 开始A 0FFHP0 AA 00H返回延时延时正弦波流程图 方波流程图5.2 键盘程序流程图在具体实现时，键值识别部分作为主程序，键功能处理部分作为子程序，它们之间的关系是主程序调用子程序。5.2.1按键识别程序按键识别程序由键盘扫描子程序和求键值子程序组成，现分述如下：（1） 键盘扫描子程序：键盘扫描子程序框图如图1所示。本程序由监视键盘程序和行列值获取程序两部分组成。该程序有一个入口和两个出口，入口由显示程序出口转来，然后判断是否有键按下。若无键按下，则CPU使累加器A=0，重新返回监控程序的显示程序，显示完一遍后再从入口处进