SPCE061A單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 從第一章中SPCE061A的結(jié)構(gòu)圖可以看出SPCE061A的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,在芯片內(nèi)部集成了ICE仿真電路接口、FLASH程序存儲(chǔ)器、SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通用IO端口、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、中斷控制、CPU時(shí)鐘、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器AD、DAC輸出、通用異步串行輸入輸出接口、串行輸入輸出接口、低電壓監(jiān)測(cè)低電壓復(fù)位等若干部分。各個(gè)部分之間存在著直接或間接的聯(lián)系,在本章中我們將詳細(xì)的介紹每個(gè)部分結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。2.1 μ’nSP™的內(nèi)核結(jié)構(gòu)μ’nSP™的內(nèi)核如0所示其結(jié)構(gòu)。它由總線、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、寄存器組、中斷系統(tǒng)及堆棧等部分組成,右邊文字為各部分簡(jiǎn)要說明。算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALUμ’nSP™的ALU在運(yùn)算能力上很有特色,它不僅能做16位基本的算術(shù)邏輯運(yùn)算,也能做帶移位操作的16位算術(shù)邏輯運(yùn)算,同時(shí)還能做用于數(shù)字信號(hào)處理的16位×16位的乘法運(yùn)算和內(nèi)積運(yùn)算。1. 16位算術(shù)邏輯運(yùn)算不失一般性,μ’nSP™與大多數(shù)CPU類似,提供了基本的算術(shù)運(yùn)算與邏輯操作指令,加、減、比較、取補(bǔ)、異或、或、與、測(cè)試、寫入、讀出等16位算術(shù)邏輯運(yùn)算及數(shù)據(jù)傳送操作。2. 帶移位操作的16位算邏運(yùn)算對(duì)圖2.1稍加留意,就會(huì)發(fā)現(xiàn)μ’nSP™的ALU前面串接有一個(gè)移位器SHIFTER,也就是說,操作數(shù)在經(jīng)過ALU的算邏操作前可先進(jìn)行移位處理,然后再經(jīng)ALU完成算邏運(yùn)算操作。移位包括:算術(shù)右移、邏輯左移、邏輯右移、循環(huán)左移以及循環(huán)右移。所以,μ’nSP™的指令系統(tǒng)里專有一組復(fù)合式的‘移位算邏操作’指令;此一條指令完成移位和算術(shù)邏輯操作兩項(xiàng)功能。程序設(shè)計(jì)者可利用這些復(fù)合式的指令,撰寫更精簡(jiǎn)的程序代碼,進(jìn)而增加程序代碼密集度 (Code Density)。在微控制器應(yīng)用中,如何增加程序代碼密集度是非常重要的議題;提高程序代碼密集度意味著:減少程序代碼的大小,進(jìn)而減少ROM或FLASH的需求,以此降低系統(tǒng)成本與增加執(zhí)行效能。
標(biāo)簽: SPCE 061A 061 單片機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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PIC16F84 單片機(jī)的內(nèi)部硬件資源:學(xué)些PIC 單片機(jī),在Microchip 尚未推出其他Flash 系列的情況下,很多菜鳥都是從PIC16F84 開始的,我們把它整理了一份中文資料供大家學(xué)習(xí)。首先介紹PIC16F84 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如圖1 所示的框圖。由圖1 看出,其基本組成可分為四個(gè)主要部分,即運(yùn)算器ALU 和工作寄存器W;程序存儲(chǔ)器;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和輸入/輸出(I/O)口;堆棧存儲(chǔ)器和定時(shí)器等。現(xiàn)分別介紹如下。
上傳時(shí)間: 2013-12-26
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基于單片機(jī)的LED漢字顯示屏設(shè)計(jì)與制作:在大型商場(chǎng)、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場(chǎng)所需要用LED點(diǎn)陣顯示圖形和漢字。LED行業(yè)已成為一個(gè)快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),市場(chǎng)空間巨大,前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,LED顯示作為信息傳播的一種重要手段,已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外需要進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場(chǎng)所,例如戶內(nèi)外公共場(chǎng)所廣告宣傳、機(jī)場(chǎng)車站旅客引導(dǎo)信息、公交車輛報(bào)站系統(tǒng)、證券與銀行信息顯示、餐館報(bào)價(jià)信息豆示、高速公路可變情報(bào)板、體育場(chǎng)館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、交通信號(hào)燈、景觀照明等。顯然,LED顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會(huì)的一個(gè)重要標(biāo)志。 本文基于單片機(jī)(AT89C51)講述了16×16 LED漢字點(diǎn)陣顯示的基本原理、硬件組成與設(shè)計(jì)、程序編譯與下載等基本環(huán)節(jié)和相關(guān)技術(shù)。2 硬件電路組成及工作原理本產(chǎn)品擬采用以AT89C51單片機(jī)為核心芯片的電路來實(shí)現(xiàn),主要由AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、列掃描驅(qū)動(dòng)電路(74HC154)、16×16 LED點(diǎn)陣5部分組成,如圖1所示。 其中,AT89C51是一種帶4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,F(xiàn)PEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器,俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,能夠進(jìn)行1 000次寫/擦循環(huán),數(shù)據(jù)保留時(shí)間為10年。他是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。因此,在智能化電子設(shè)計(jì)與制作過程中經(jīng)常用到AT89C51芯片。時(shí)鐘電路由AT89C51的18,19腳的時(shí)鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、電容C2,C3組成,采用片內(nèi)振蕩方式。復(fù)位電路采用簡(jiǎn)易的上電復(fù)位電路,主要由電阻R1,R2,電容C1,開關(guān)K1組成,分別接至AT89C51的RST復(fù)位輸入端。LED點(diǎn)陣顯示屏采用16×16共256個(gè)象素的點(diǎn)陣,通過萬用表檢測(cè)發(fā)光二極管的方法測(cè)試判斷出該點(diǎn)陣的引腳分布,如圖2所示。 我們把行列總線接在單片機(jī)的IO口,然后把上面分析到的掃描代碼送人總線,就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點(diǎn)陣的行列端口全部直接接入89S51單片機(jī),則需要使用32條IO口,這樣會(huì)造成IO資源的耗盡,系統(tǒng)也再無擴(kuò)充的余地。因此,我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中只是將LED點(diǎn)陣的16條行線直接接在P0口和P2口,至于列選掃描信號(hào)則是由4-16線譯碼器74HC154來選擇控制,這樣一來列選控制只使用了單片機(jī)的4個(gè)IO口,節(jié)約了很多IO資源,為單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設(shè)置上拉電阻,我們采用4.7 kΩ排電阻作為上拉電阻。
標(biāo)簽: LED 單片機(jī) 漢字 顯示屏設(shè)計(jì)
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單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外,同樣離不開軟件,我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法,一種是手工匯編,另一種是機(jī)器匯編,目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼,用于MCS-51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51,隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展,從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級(jí)語言開發(fā),單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展,Keil 軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51 系列單片機(jī)的軟件,這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案,通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境(uVision)將這些部份組合在一起。運(yùn)行Keil 軟件需要Pentium 或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51 系列單片機(jī)的愛好者來說是十分必要的,如果你使用C 語言編程,那么Keil 幾乎就是你的不二之選(目前在國(guó)內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件),即使不使用C 語言而僅用匯編語言編程,其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。我們將通過一些實(shí)例來學(xué)習(xí) Keil 軟件的使用,在這一部份我們將學(xué)習(xí)如何輸入源程序,建立工程、對(duì)工程進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置,以及如何將源程序變?yōu)槟繕?biāo)代碼。圖1 所示電路圖使用89C51 單片機(jī)作為主芯片,這種單片機(jī)性屬于MCS-51 系列,其內(nèi)部有4K 的FLASH ROM,可以反復(fù)擦寫,非常適于做實(shí)驗(yàn)。89C51 的P1 引腳上接8 個(gè)發(fā)光二極管,P3.2~P3.4 引腳上接4 個(gè)按鈕開關(guān),我們的第一個(gè)任務(wù)是讓接在P1 引腳上的發(fā)光二極管依次循環(huán)點(diǎn)亮。
上傳時(shí)間: 2013-11-06
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如何使用高級(jí)觸發(fā)測(cè)量程序跑飛:LA系列邏輯分析儀內(nèi)部集成了32位的定時(shí)器、32位的計(jì)數(shù)器和高速比較模塊,高效的使用以上模塊資源可以使您的測(cè)量事半功倍。邏輯分析儀在實(shí)際應(yīng)用中主要作用有:1.觀察波形,看看測(cè)量波形中是否存在毛刺、干擾、頻率是否正確等;2.時(shí)序測(cè)量,對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)序校對(duì),看看操作時(shí)序是否符合要求。3.輔助分析,利用邏輯分析儀完善的協(xié)議分析功能來進(jìn)行輔助分析;4.查錯(cuò)功能,利用邏輯分析儀強(qiáng)大的觸發(fā)功能來進(jìn)行錯(cuò)誤捕獲。當(dāng)單片機(jī)的PC值(程序計(jì)數(shù)器)對(duì)沒有程序的地方進(jìn)行取指時(shí),稱為程序跑飛。程序跑飛的原因有多種,主要有以下原因:1) 客觀原因:?jiǎn)纹瑱C(jī)受到外界強(qiáng)干擾造成PC值寄存器改變;2)程序Bug:用戶程序調(diào)用函數(shù)指針,對(duì)非程序空間進(jìn)行對(duì)用。以80C51單片機(jī)為例子,當(dāng)程序跑到非用戶程序區(qū)時(shí),單片機(jī)使用PSEN對(duì)外部程序進(jìn)行取指,使用邏輯分析儀可以設(shè)置觸發(fā)條件,當(dāng)使用PSEN對(duì)外部程序進(jìn)行取指時(shí)進(jìn)行記錄,把出錯(cuò)情況前后的狀態(tài)記錄下來進(jìn)行分析,查找出錯(cuò)原因。如80C51的取指范圍正確為0x0000~0x3fff,則當(dāng)對(duì)0x3fff以上地址進(jìn)行取指時(shí)為程序跑飛。分析80C51對(duì)外部程序取指的時(shí)序,如圖1所示。
標(biāo)簽: 如何使用 觸發(fā) 測(cè)量程序
上傳時(shí)間: 2013-10-11
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本文主要介紹了一種基于智能控制技術(shù)的新型溫控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了傳感器鉑電阻為本溫度控制系統(tǒng)提供溫度信號(hào),經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入微控制器中,通過微控制器及其接口電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度信號(hào)的顯示、判斷、決策及控制。最后系統(tǒng)輸出的適當(dāng)控制量可調(diào)脈沖控制可控硅電路。通過可控硅調(diào)功對(duì)被控對(duì)象電阻爐的加熱,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)被控對(duì)象電阻爐的溫度控制,以達(dá)到系統(tǒng)所要求的精度。關(guān)鍵字: 傳感器;可控硅;溫度控制;A/D1 引言在鋼鐵、機(jī)械、石油化工、電力、工業(yè)爐窯等工業(yè)生產(chǎn)中,溫度是極為普遍又極為重要的熱工參數(shù)之一。溫度控制一般指對(duì)某一特定空間的溫度進(jìn)行控制調(diào)節(jié),使其達(dá)到并滿足工藝過程的要求。在本文中,主要研究對(duì)特定空間(電阻爐)的溫度進(jìn)行高精度控制。采用九點(diǎn)控制器算法進(jìn)行溫度控制,達(dá)到了很好的控制效果。2 控制系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)硬件電路的組成由同步過零檢測(cè)電路、溫度信號(hào)檢測(cè)及可控硅觸發(fā)電路、時(shí)鐘芯片等組成,結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示,以單片機(jī)機(jī)為核心,數(shù)據(jù)采集由鉑電阻經(jīng)補(bǔ)償放大后送至A/D 轉(zhuǎn)換,調(diào)功部分由過零觸發(fā)電路及可控硅完成。
標(biāo)簽: 智能控制 溫控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2014-12-28
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基于中穎SH79F164單片機(jī)的電子血壓計(jì)應(yīng)用:電子血壓計(jì)因具有無創(chuàng)性、操作簡(jiǎn)單、攜帶方面等優(yōu)點(diǎn),目前得到廣泛的應(yīng)用和推廣。無創(chuàng)檢測(cè)血壓的方法很多,如柯氏音法,測(cè)振法,超聲法、雙袖帶法、恒定袖帶法、逐拍跟蹤法、張力定測(cè)法和恒定容積法等。其中測(cè)振法就是我們常說的示波法,由于具有較好的抗干擾能力,能比較可靠地判斷血壓、實(shí)現(xiàn)血壓的自動(dòng)檢測(cè)而成為無創(chuàng)血壓的主流。目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)電子血壓計(jì)都采用示波法。示波法的原理同柯氏音法,也需要充氣袖套來阻斷動(dòng)脈流,但在放氣過程中不是檢測(cè)柯氏音,而是檢測(cè)氣袖內(nèi)氣體的振蕩波(測(cè)振法由此得名),這些振蕩波是袖帶與動(dòng)脈耦合的結(jié)果,源于心血管周期內(nèi)血管壁由于收縮舒張引起的壓力脈動(dòng)。理論計(jì)算和實(shí)踐均證明此振蕩波的幅度有一定的規(guī)律,與動(dòng)脈收縮壓、平均壓以及舒張壓有一定的函數(shù)關(guān)系。針對(duì)示波法,本文將詳細(xì)介紹基于中穎電子SH79F164 單片機(jī)的血壓計(jì)系統(tǒng)方案與軟硬件實(shí)現(xiàn)。 在硬件電路設(shè)計(jì)方面,筆者參考了大量的資料,最終選定SH79F164 單片機(jī)作為主控IC。其理由是SH79F164 內(nèi)建資源豐富,既能節(jié)省大量外圍器件,又方便系統(tǒng)調(diào)試。SH79F164 內(nèi)建資源主要有:可編程儀表放大器(PGA)、帶通濾波器、固定增益放大器、恒流源放大器、10 位A/D 轉(zhuǎn)換器、時(shí)基定時(shí)器(RTC)。硬件部分構(gòu)成:壓力傳感器、SH79F164 單片機(jī)、LCD、袖套、充氣泵、放氣閥、按鍵等(見圖3)。
上傳時(shí)間: 2013-10-23
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計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)是表征計(jì)算機(jī)性能的重要指標(biāo),每種計(jì)算機(jī)都有自己的指令系統(tǒng)。MCS—51單片機(jī)的指令系統(tǒng)是一個(gè)具有255種代碼的集合,絕大多數(shù)指令包含兩個(gè)基本部分:操作碼和操作數(shù)。操作碼表明指令要執(zhí)行的操作的性質(zhì);操作數(shù)說明參與操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)所存放的地址。MCS—51指令系統(tǒng)中所有程序指令是以機(jī)器語言形式表示,可分為單字節(jié)、雙字節(jié)、三字節(jié)3種格式。用二進(jìn)制編碼表示的機(jī)器語言由于閱讀困難,且難以記憶。因此在微機(jī)控制系統(tǒng)中采用匯編語言指令來編寫程序。本章介紹MCS—51指令系統(tǒng)就是以匯編語言來描述的。 一條匯編語言指令中最多包含4個(gè)區(qū)段,如下所示: 標(biāo)號(hào): 操作碼目的操作數(shù),源源操作數(shù);注釋 標(biāo)號(hào)與操作碼之間“:”隔開; 操作碼與操作數(shù)之間用“空格”隔開; 目的操作數(shù)和源源操作數(shù)之間有“,”分隔; 操作數(shù)與注釋之間用“;”隔開。 標(biāo)號(hào)是由用戶定義的符號(hào)組成,必須用英文大寫字母開始。標(biāo)號(hào)可有可無,若一條指令中有標(biāo)號(hào),標(biāo)號(hào)代表該指令所存放的第一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元的地址,故標(biāo)號(hào)又稱為符號(hào)地址,在匯編時(shí),把該地址賦值給標(biāo)號(hào)。 操作碼是指令的功能部分,不能缺省。MCS—51指令系統(tǒng)中共有42種助記符,代表了33種不同的功能。例如MOV是數(shù)據(jù)傳送的助記符。 操作數(shù)是指令要操作的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)指令的不同功能,操作數(shù)的個(gè)數(shù)有3、2、1或沒有操作數(shù)。例如MOV A,#20H,包含了兩個(gè)操作數(shù)A和#20H,它們之間用“,”隔開。注釋可有可無,加入注釋主要為了便于閱讀,程序設(shè)計(jì)者對(duì)指令或程序段作簡(jiǎn)要的功能說明,在閱讀程序或調(diào)試程序時(shí)將會(huì)帶來很多方便。
標(biāo)簽: 8051 指令系統(tǒng) 單片機(jī) 計(jì)算機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-11-04
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離散傅里葉變換,(DFT)Direct Fouriet Transformer(PPT課件) 一、序列分類對(duì)一個(gè)序列長(zhǎng)度未加以任何限制,則一個(gè)序列可分為: 無限長(zhǎng)序列:n=-∞~∞或n=0~∞或n=-∞~ 0 有限長(zhǎng)序列:0≤n≤N-1有限長(zhǎng)序列在數(shù)字信號(hào)處理是很重要的一種序列。由于計(jì)算機(jī)容量的限制,只能對(duì)過程進(jìn)行逐段分析。二、DFT引入由于有限長(zhǎng)序列,引入DFT(離散付里葉變換)。DFT它是反映了“有限長(zhǎng)”這一特點(diǎn)的一種有用工具。DFT變換除了作為有限長(zhǎng)序列的一種付里葉表示,在理論上重要之外,而且由于存在著計(jì)算機(jī)DFT的有效快速算法--FFT,因而使離散付里葉變換(DFT)得以實(shí)現(xiàn),它使DFT在各種數(shù)字信號(hào)處理的算法中起著核心的作用。三、本章主要討論離散付里葉變換的推導(dǎo)離散付里葉變換的有關(guān)性質(zhì)離散付里葉變換逼近連續(xù)時(shí)間信號(hào)的問題第二節(jié)付里葉變換的幾種形式傅 里 葉 變 換 : 建 立 以 時(shí) 間 t 為 自 變 量 的 “ 信 號(hào) ” 與 以 頻 率 f為 自 變 量 的 “ 頻 率 函 數(shù) ”(頻譜) 之 間 的 某 種 變 換 關(guān) 系 . 所 以 “ 時(shí) 間 ” 或 “ 頻 率 ” 取 連 續(xù) 還 是 離 散 值 , 就 形 成 各 種 不 同 形 式 的 傅 里 葉 變 換 對(duì) 。, 在 深 入 討 論 離 散 傅 里 葉 變 換 D F T 之 前 , 先 概 述 四種 不 同 形式 的 傅 里 葉 變 換 對(duì) . 一、四種不同傅里葉變換對(duì)傅 里 葉 級(jí) 數(shù)(FS):連 續(xù) 時(shí) 間 , 離 散 頻 率 的 傅 里 葉 變 換 。連 續(xù) 傅 里 葉 變 換(FT):連 續(xù) 時(shí) 間 , 連 續(xù) 頻 率 的 傅 里 葉 變 換 。序 列 的 傅 里 葉 變 換(DTFT):離 散 時(shí) 間 , 連 續(xù) 頻 率 的 傅 里 葉 變 換.離 散 傅 里 葉 變 換(DFT):離 散 時(shí) 間 , 離 散 頻 率 的 傅 里 葉 變 換1.傅 里 葉 級(jí) 數(shù)(FS)周期連續(xù)時(shí)間信號(hào) 非周期離散頻譜密度函數(shù)。 周期為Tp的周期性連續(xù)時(shí)間函數(shù) x(t) 可展成傅里葉級(jí)數(shù)X(jkΩ0) ,是離散非周期性頻譜 , 表 示為:例子通過以下 變 換 對(duì) 可 以 看 出 時(shí) 域 的 連 續(xù) 函 數(shù) 造 成 頻 域 是 非 周 期 的 頻 譜 函 數(shù) , 而 頻 域 的 離 散 頻 譜 就 與 時(shí) 域 的 周 期 時(shí) 間 函 數(shù) 對(duì) 應(yīng) . (頻域采樣,時(shí)域周期延 拓)2.連 續(xù) 傅 里 葉 變 換(FT)非周期連續(xù)時(shí)間信號(hào)通過連續(xù)付里葉變換(FT)得到非周期連續(xù)頻譜密度函數(shù)。
標(biāo)簽: Fouriet Direct DFT Tr
上傳時(shí)間: 2013-11-19
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含原理圖+電路圖+程序的波形發(fā)生器:在工作中,我們常常會(huì)用到波形發(fā)生器,它是使用頻度很高的電子儀器。現(xiàn)在的波形發(fā)生器都采用單片機(jī)來構(gòu)成。單片機(jī)波形發(fā)生器是以單片機(jī)核心,配相應(yīng)的外圍電路和功能軟件,能實(shí)現(xiàn)各種波形發(fā)生的應(yīng)用系統(tǒng),它由硬件部分和軟件部分組成,硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ),軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上,對(duì)其合理的調(diào)配和使用,從而完成波形發(fā)生的任務(wù)。 波形發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo):(1) 波形類型:方型、正弦波、三角波、鋸齒波;(2) 幅值電壓:1V、2V、3V、4V、5V;(3) 頻率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;(4) 輸出極性:雙極性操作設(shè)計(jì)1、 機(jī)器通電后,系統(tǒng)進(jìn)行初始化,LED在面板上顯示6個(gè)0,表示系統(tǒng)處于初始狀態(tài),等待用戶輸入設(shè)置命令,此時(shí),無任何波形信號(hào)輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”,可以分別進(jìn)入頻率,幅值波形設(shè)置,使系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài),相應(yīng)的數(shù)碼管顯示“一”,此時(shí),按其它鍵,無效;3、 在進(jìn)入某一設(shè)置狀態(tài)后,輸入0~9等數(shù)字鍵,(數(shù)字鍵僅在設(shè)置狀態(tài)時(shí),有效)為欲輸出的波形設(shè)置相應(yīng)參數(shù),LED將參數(shù)顯示在面板上;4、 如果在設(shè)置中,要改變已設(shè)定的參數(shù),可按下“CL”鍵,清除所有已設(shè)定參數(shù),系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài),LED顯示6個(gè)0,等待重新輸入命令;5、 當(dāng)必要的參數(shù)設(shè)定完畢后,所有參數(shù)顯示于LED上,用戶按下“EN”鍵,系統(tǒng)會(huì)將各波形參數(shù)傳遞到波形產(chǎn)生模塊中,以便控制波形發(fā)生,實(shí)現(xiàn)不同頻率,不同電壓幅值,不同類型波形的輸出;6、 用戶按下“EN”鍵后,波形發(fā)生器開始輸出滿足參數(shù)的波形信號(hào),面板上相應(yīng)類型的運(yùn)行指示燈閃爍,表示波形正在輸出,LED顯示波形類型編號(hào),頻率值、電壓幅值等波形參數(shù);7、 波形發(fā)生器在輸出信號(hào)時(shí),按下任意一個(gè)鍵,就停止波形信號(hào)輸出,等待重新設(shè)置參數(shù),設(shè)置過程如上所述,如果不改變參數(shù),可按下“EN”鍵,繼續(xù)輸出原波形信號(hào);8、 要停止波形發(fā)生器的使用,可按下復(fù)位按鈕,將系統(tǒng)復(fù)位,然后關(guān)閉電源。硬件組成部分通過綜合比較,決定選用獲得廣泛應(yīng)用,性能價(jià)格高的常用芯片來構(gòu)成硬件電路。單片機(jī)采用MCS-51系列的89C51(一塊),74LS244和74LS373(各一塊),反相驅(qū)動(dòng)器 ULN2803A(一塊),運(yùn)算放大器 LM324(一塊) 波形發(fā)生器的硬件電路由單片機(jī)、鍵盤顯示器接口電路、波形轉(zhuǎn)換(D/ A)電路和電源線路等四部分構(gòu)成。1.單片機(jī)電路功能:形成掃描碼,鍵值識(shí)別,鍵功能處理,完成參數(shù)設(shè)置;形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出;產(chǎn)生定時(shí)中斷;形成波形的數(shù)字編碼,并輸出到D/A接口電路;如電路原理圖所示: 89C51的P0口和P2口作為擴(kuò)展I/O口,與8255、0832、74LS373相連接,可尋址片外的寄存器。單片機(jī)尋址外設(shè),采用存儲(chǔ)器映像方式,外部接口芯片與內(nèi)部存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址,89C51提供16根地址線P0(分時(shí)復(fù)用)和P2,P2口提供高8位地址線,P0口提供低8位地址線。P0口同時(shí)還要負(fù)責(zé)與8255,0832的數(shù)據(jù)傳遞。P2.7是8255的片選信號(hào),P2.6是0832(1)的片選,P2.5是0832(2)的片選,低電平有效,P0.0、P0.1經(jīng)過74LS373鎖存后,送到8255的A1、A2作,片內(nèi)A口,B口,C口,控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發(fā)光三極管,作為波形類型指示燈,表示正在輸出的波形是什么類型。單片機(jī)89C51內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,在波形發(fā)生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對(duì)應(yīng)不同的定時(shí)初值,定時(shí)器的溢出信號(hào)作為中斷請(qǐng)求。控制定時(shí)器中斷的特殊功能寄存器設(shè)置如下:定時(shí)控制寄存器TCON=(00010000)工作方式選擇寄存器(TMOD)=(00000000)中斷允許控制寄存器(IE)=(10000010)2、鍵盤顯示器接口電路功能:驅(qū)動(dòng)6位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示; 提供響應(yīng)界面; 掃面鍵盤; 提供輸入按鍵。由并口芯片8255,鎖存器74LS273,74LS244,反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803A,6位共陰極數(shù)碼管(LED)和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口,C口的低4位輸出到掃描碼,高4位作為輸入行狀態(tài),按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為L(zhǎng)ED段碼輸出口,與74LS244相連接,B口作為L(zhǎng)ED的位選信號(hào)輸出口,與ULN2803A相連接。8255內(nèi)部的4個(gè)寄存器地址分配如下:控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能:將波形樣值的數(shù)字編碼轉(zhuǎn)換成模擬值;完成單極性向雙極性的波形輸出;構(gòu)成由兩片0832和一塊LM324運(yùn)放組成。0832(1)是參考電壓提供者,單片機(jī)向0832(1)內(nèi)的鎖存器送數(shù)字編碼,不同的編碼會(huì)產(chǎn)生不同的輸出值,在本發(fā)生器中,可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個(gè)模擬值,這些值作為0832(2)的參考電壓,使0832(2)輸出波形信號(hào)時(shí),其幅度是可調(diào)的。0832(2)用于產(chǎn)生各種波形信號(hào),單片機(jī)在波形產(chǎn)生程序的控制下,生成波形樣值編碼,并送到0832(2)中的鎖存器,經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換,得到波形的模擬樣值點(diǎn),假如N個(gè)點(diǎn)就構(gòu)成波形的一個(gè)周期,那么0832(2)輸出N個(gè)樣值點(diǎn)后,樣值點(diǎn)形成運(yùn)動(dòng)軌跡,就是波形信號(hào)的一個(gè)周期。重復(fù)輸出N個(gè)點(diǎn)后,由此成第二個(gè)周期,第三個(gè)周期……。這樣0832(2)就能連續(xù)的輸出周期變化的波形信號(hào)。運(yùn)放A1是直流放大器,運(yùn)放A2是單極性電壓放大器,運(yùn)放A3是雙極性驅(qū)動(dòng)放大器,使波形信號(hào)能帶得起負(fù)載。地址分配:0832(1):DFFFH ,0832(2):BFFFH4、電源電路:功能:為波形發(fā)生器提供直流能量;構(gòu)成由變壓器、整流硅堆,穩(wěn)壓塊7805組成。220V的交流電,經(jīng)過開關(guān),保險(xiǎn)管(1.5A/250V),到變壓器降壓,由220V降為10V,通過硅堆將交流電變成直流電,對(duì)于諧波,用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩(wěn)定,使用7805進(jìn)行穩(wěn)壓。最后,+5V電源配送到各用電負(fù)載。
標(biāo)簽: 波形發(fā)生器 原理圖 電路圖 源程序
上傳時(shí)間: 2013-11-08
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