單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報告--波形發(fā)生器

1、<p>　　《單片機(jī)原理及應(yīng)用》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報告</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的目的與意義2</p><p>　　1．課程設(shè)計(jì)的目的2</p><p>　　2．課程設(shè)計(jì)的意義2

2、</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求3</p><p>　　1．課程設(shè)計(jì)的任務(wù)3</p><p>　　2. 課程設(shè)計(jì)的要求及其主要功能3</p><p>　　三、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及工作原理說明3</p><p>　　1．系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖3</p><p>　　2. 工作原理說明

3、3</p><p>　　四、各模塊電路設(shè)計(jì)4</p><p>　　1．所用元器件簡介及其引腳功能4</p><p>　　2. 模塊電路原理圖8</p><p><b>　　五、軟件設(shè)計(jì)11</b></p><p>　　1. 主程序流程圖11</p><p>　　2

4、. 各個子程序流程圖12</p><p>　　六、調(diào)試過程和調(diào)試方法19</p><p>　　七、課程設(shè)計(jì)總結(jié)22</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………..……………………………………………………………... 23</p><p>　　附錄……………………………………………………………………………………………………..24

5、</p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的目的與意義</p><p><b>　　1．課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　?。?）利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì)，鍛煉我們理論聯(lián)系實(shí)際、提高我們的綜合應(yīng)用能力。 （2）我們這次的課程設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并開發(fā)能輸出多種波形（三角波、鋸齒波、方波等）。 （3）掌握各個接

6、口芯片(如0832等)的功能特性及接口方法，并能運(yùn)用其實(shí)現(xiàn)一個簡單的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)功能器件。 （4）在平時的學(xué)習(xí)中，我們所學(xué)的知識大都是課本上的，因此，缺乏一種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)鍛煉。在課程所學(xué)結(jié)束以后，這樣的課程設(shè)計(jì)十分有助于我們將知識系統(tǒng)的總結(jié)到一起。 （5）通過這幾個波形進(jìn)行組合形成了一個函數(shù)發(fā)生器，使得我對系統(tǒng)的整個框架的設(shè)計(jì)有了一個很好的鍛煉。這不僅有助于大家找到自己感興趣的題目，更可以鍛煉大家微機(jī)知識的應(yīng)用。</p&

7、gt;<p><b>　　2．課程設(shè)計(jì)的意義</b></p><p>　　波形發(fā)生器作為一種常用的信號源,是現(xiàn)代測試領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的通用儀器之一。</p><p>　　在研制、生產(chǎn)、測試和維修各種電子元件、部件以及整機(jī)設(shè)備時，都學(xué)要有信號源，由它產(chǎn)生不同頻率不同波形的電壓、電流信號并加到被測器件或設(shè)備上，用其他儀器觀察、測量被測儀器的輸出響應(yīng)，以分析

8、確定它們的性能參數(shù)。信號發(fā)生器是電子測量領(lǐng)域中最基本、應(yīng)用最廣泛的一類電子儀器。它可以產(chǎn)生多種波形信號,如正弦波,三角波,方波等,因而廣泛用于通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、宇航等領(lǐng)域。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求</p><p><b>　　1．課程設(shè)計(jì)的任務(wù)</b></p><p>　　基于AT89C51設(shè)計(jì)一個波形發(fā)生器。</p

9、><p>　　2. 課程設(shè)計(jì)的要求及其主要功能</p><p>　?。?）輸出頻率在1Hz～1000Hz之間的方波、三角波、鋸齒波等模擬信號。 （2）設(shè)計(jì)一個功能鍵，用于切換輸出波形的類型，并用虛擬示波器顯示輸出波形。 （3）增加輸出波形的種類，能夠輸出梯形波、正弦波。 （4）實(shí)現(xiàn)多路波形同時輸出，并增加相應(yīng)的功能鍵分別用于切換各類輸出波形的類型。</p>&l

10、t;p>　　三、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及工作原理說明</p><p>　　1．系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p><b>　　如圖1所示：</b></p><p><b>　　圖1.總體結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p><b>　　2. 工作原理說明</b></p>&

11、lt;p>　　以產(chǎn)生正弦波為例，采用定點(diǎn)法來產(chǎn)生波形，即將一個周期的正弦波按360度等分為若干點(diǎn)，計(jì)算出各點(diǎn)的正弦函數(shù)值，并轉(zhuǎn)換相應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)換器輸入數(shù)值，這樣得到一個正弦函數(shù)表。通過程序?qū)⒃摫沓绦虼鎯ζ髦?，利用單片機(jī)的定時器來產(chǎn)生定時，每當(dāng)定時時間到，查表該點(diǎn)對應(yīng)的輸出值，然后通過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到該點(diǎn)的對應(yīng)電壓值。如此，反復(fù)的查表輸出，就得到所謂的正弦波。由于一個周期正弦波的點(diǎn)數(shù)固定，改變定時器的定時值，就可以改變正弦波的頻

12、率值。 </p><p>　　鋸齒波和三角波的產(chǎn)生類似于正弦波。方波的產(chǎn)生較簡單，只要交替地將最大值和最小值輸出給D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可，它們的延續(xù)時間為周期的一半。</p><p><b>　　四、各模塊電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1．所用元器件簡介及其引腳功能</p><p>　　波形發(fā)生器所采用

13、的硬件設(shè)備主要有AT89C51單片機(jī)和DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換芯片，并外接運(yùn)算放大器，得到模擬模擬輸出信號。</p><p>　?。?）AT89C51芯片介紹</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，

14、俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(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和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外

15、形及引腳排列如圖2所示：</p><p>　　圖2.AT89C51引腳圖</p><p>　　AT89C51芯片的引腳描述如下：</p><p>　　①、主電源引腳VCC和VSS</p><p>　　VCC——（40腳）接+12V電源；</p><p>　　VSS——（20腳）接地。</p><p&

16、gt;　?、?、外接晶體引腳XTAL1和XTAL2</p><p>　　XTAL1（19腳）接外部晶體的一個引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部振蕩器時，對HMOS單片機(jī)，此引腳應(yīng)接地；對CHMOS單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動端。</p><p>　　XTAL2（18腳）接外晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振

17、蕩器時，對HMOS單片機(jī)，該引腳接外部振蕩器的信號，即把外部振蕩器的信號直接接到內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端；對CHMOS，此引腳應(yīng)懸浮。</p><p>　?、?、控制或與其他電源復(fù)用引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP</p><p>　　RST/VPD（9腳）當(dāng)振蕩器運(yùn)行時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。推薦在此引腳與VSS引腳之間連接一個電阻，與

18、VCC引腳之間連接一個電容，以保證可靠地復(fù)位。</p><p>　　VCC掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)VCC主電源下掉到低于規(guī)定的電平，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。</p><p>　　ALE/PROG（30腳）當(dāng)訪問外部存貯器時，ALE（允許地址鎖存）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不妨問外部存儲器，ALE端仍以不

19、變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的六分之一。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。然而要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。ALE端可以驅(qū)動（吸收或輸出電流）8個LS型的TTL輸入電路。</p><p>　　對于EPROM單片機(jī)（如8751），在EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖（PROG）。</p><p>　　PSEN（29腳）此

20、腳的輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，再從外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）期間，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效，但在此期間，每當(dāng)訪問外部存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)，PSEN同樣可以驅(qū)動（吸收或輸出）8個LS型的TTL輸入。</p><p>　　EA/VPP（引腳）當(dāng)EA端保持高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過0FFFH（對851/8751/80C51）或1FFFH（對8052）

21、時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。當(dāng)EA保持低電平時，則只訪問外部程序存儲器，不管是否有內(nèi)部程序存儲器，對于常用的8031來說，無內(nèi)部程序存儲器，所以EA腳必須常接地，這樣才能只選擇外部程序存儲器。</p><p>　　對于EPROM型的單片機(jī)（如8751），在EPROM編程期間，此引腳也用于施加12V的編程電源（VPP）。</p><p>　?、?、輸入/輸出（I/O）引腳P0、P

22、1、P2、P3（共32根）</p><p>　　PO口（39腳至32腳）是雙向8位三態(tài)I/O口，在外接存儲器時，與地址總線的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用，能以吸收電流的方式驅(qū)動8個LS型的TTL負(fù)載。</p><p>　　P1口（1腳至8腳）是準(zhǔn)雙向8位I/O口。由于這種接口輸出沒有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。P1口能驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個LS型的TTL負(fù)載，對8052

23、、8032，P1.0引腳的第二功能為T2定時/計(jì)數(shù)器的外部輸入，P1.1引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發(fā)，即T2的外部控制端。對EPROM編程和程序驗(yàn)證時，它吸收低8位地址。</p><p>　　P2口（21腳至28腳）是準(zhǔn)雙向8位I/O口。在訪問外部存儲器時，它可以作為擴(kuò)展電路高8位地址總線送出高8位地址。在對EPROM編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高8位地址。P2可以驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個LS型的TTL

24、負(fù)載。</p><p>　　P3口（10腳至17腳）是準(zhǔn)雙向8位I/O口。在MCS-51中，這8個引腳還用于專門功能，是復(fù)用雙功能口。P3能驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個LS型的TTL負(fù)載。</p><p>　　作為第一功能使用時，就作為普通I/O口用，功能和操作方法與P1口相同。</p><p>　　作為第二功能使用時，各引腳的定義不同。（值得強(qiáng)調(diào)的是，P3口的每一條

25、引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。</p><p>　?、荨⑤斎?輸出（I/O）引腳第二功能</p><p>　　P3.0 10RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 11TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 12INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 13INT1

26、（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 14T0（定時器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 15T1（定時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 16WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖）</p><p>　　P3.7 17RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖）</p><p>　　（2）D/A轉(zhuǎn)換0832芯片介紹&l

27、t;/p><p>　　DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級輸入寄存器。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個外接運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。DAC0832采用雙緩沖接口方式，其傳送控制端接地，輸入所存允許端ILE與電源相連，利用一個地址碼進(jìn)行二次輸出操作，完成數(shù)據(jù)的傳送和激動轉(zhuǎn)換，第一次操作視P2.6為高電平，將P0口數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)鎖存于DAC0832的輸入寄存器中。

28、第二次操作是寫控制信號由效，傳送控制端為低電平，將輸入寄存器中的內(nèi)容鎖存入0832的DAC寄存器中，D/A轉(zhuǎn)換器便開始對鎖存于DAC寄存器的8位數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，約經(jīng)過1/2時鐘周期后，在輸出端（IOUT2、IOUT1）建立穩(wěn)定的電流輸出。</p><p>　　DAC0832引腳圖如圖3所示：</p><p><b>　　圖3.DAC引腳圖</b></p>

29、<p>　　DAC0832引腳功能電路應(yīng)用原理圖DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級輸入寄存器，使DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。所以這個芯片的應(yīng)用很廣泛。若需要相應(yīng)的模擬電壓信號，可通過一個高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。運(yùn)放的反饋電阻可通過RFB端引用片內(nèi)固有電阻，也可外接。DAC0832邏輯輸入滿足TTL電

30、平，可直接與TTL電路或微機(jī)電路連接。</p><p>　　DAC0832芯片引腳描述如下：</p><p>　　DI0~DI7：數(shù)據(jù)輸入線，TLL電平。</p><p>　　ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效。</p><p>　　CS：片選信號輸入線，低電平有效。</p><p>　　WR1：為輸入寄存

31、器的寫選通信號。</p><p>　　XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入線，低電平有效。</p><p>　　WR2：為DAC寄存器寫選通信號輸入線。</p><p>　　Iout1：電流輸出線。當(dāng)輸入全為1時Iout1最大。</p><p>　　Iout2：電流輸出線。其值與Iout1之和為一常數(shù)。</p><p>　　

32、Rfb：反饋信號輸入線，芯片內(nèi)部有反饋電阻。</p><p>　　VCC：電源輸入線 (+5v~+15v) </p><p>　　Vref：基準(zhǔn)電壓輸入線 (-10v~+10v) </p><p>　　AGND：模擬地，摸擬信號和基準(zhǔn)電源的參考地。 </p><p>　　DGND：數(shù)字地，兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好。</p>

33、;<p>　　2. 模塊電路原理圖</p><p><b>　　（1）復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位電路是為單片機(jī)復(fù)位使用，使單片機(jī)接口初始化。89C51 單片機(jī)的復(fù)位引腳 RET 是施密特觸發(fā)輸入腳，內(nèi)部有一個上拉低電阻，當(dāng)振蕩器起振以后，在RST 引腳上輸出 2 個機(jī)器周期以上的高電平，器件變進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)開始，此時不產(chǎn)生ALE及PSEN信

34、號，內(nèi)部復(fù)位操作使堆棧指示器SP為07H，各端口都為高電平（P0~P3口的內(nèi)容均為0FFH），特殊功能寄存器都復(fù)位為0，但不影響RAM的狀態(tài)。如圖4所示：</p><p><b>　　圖4.復(fù)位電路圖</b></p><p><b>　?。?）振蕩電路</b></p><p>　　單片機(jī)工作，是一條一條的從ROM中取指令，

35、然后一步一步的運(yùn)行。單片機(jī)訪問一次存儲器的時間，就是一個機(jī)器周期，這是一個時間基準(zhǔn)。一個機(jī)器周期包括12個時鐘周期。如果沒有晶振，就沒有時鐘周期，沒有時鐘周期，就沒有機(jī)器周期，沒有機(jī)器周期，就無法運(yùn)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。由此可見，必須要有振蕩電路。</p><p>　　單片機(jī)的振蕩電路是一種典型的電路，晶振頻率一般選擇在4MHZ-12MHZ之間，外接兩個晶振電容，該電容的典型值為30pF。如圖5所示：&l

36、t;/p><p><b>　　圖5.振蕩電路圖</b></p><p><b>　?。?）按鍵電路</b></p><p>　　按鍵電路是為了單片機(jī)轉(zhuǎn)換波形使用的。通過分別按鍵K0、K1、K3、K4產(chǎn)生一個低電平脈沖，通過單片機(jī)內(nèi)部處理，輸出相應(yīng)波形。按鍵電路如圖6所示：</p><p><b&g

37、t;　　圖6.按鍵電路圖</b></p><p>　?。?）D/A轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　DAC0832主要由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換器以及輸入控制電路四部分組成。8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存；8位DAC寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量；8位D/A轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流。DAC0832與反相比例放大器

38、相連，實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，因此輸出模擬信號的極性與參考電壓的極性相反。D/A DAC0832原理圖如圖7所示：</p><p>　　圖7. D/A DAC0832原理圖</p><p>　　電流電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖8所示：</p><p>　　圖8.電流電壓轉(zhuǎn)換電路圖</p><p>　　實(shí)現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換最簡單的方法就是直接在1out1和I

39、out2之間跨界一電阻，這樣就很容易的實(shí)現(xiàn)了I/V轉(zhuǎn)換，但是這種方法忽略了一個阻抗問題。對于DAC0832來說，R的取值應(yīng)盡可能大，能夠保證獲得更多的電壓，對于與輸出電壓相連的后續(xù)電路來說，R的取值應(yīng)盡可能的小，以降低輸出阻抗，這兩方面是矛盾的，所以這種方式欠合理。而合理的方式是應(yīng)用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換，也解決了阻抗的問題。</p><p><b>　?。?）硬件電路</b></p

40、><p>　　波形的產(chǎn)生是通過AT89C51單片機(jī)執(zhí)行某一波形發(fā)生程序，向D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)生數(shù)據(jù)，從而在D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出端得到相應(yīng)的電壓波形。如圖9所示：</p><p><b>　　圖9.硬件電路圖</b></p><p><b>　　五、軟件設(shè)計(jì)</b></p><p

41、><b>　　主程序流程圖</b></p><p>　　軟件設(shè)計(jì)由主程序和產(chǎn)生波形的子程序組成，軟件設(shè)計(jì)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)各種波形的子程序的程序，通過編程可得到各種波形，波形周期的改變可采用插入延時子程序的方法來實(shí)現(xiàn)。主程序開始后通過讀取按鈕狀態(tài)，判別是哪種波形需求，然后調(diào)用相應(yīng)的子程序，輸出相應(yīng)的波形。</p><p>　　利用中斷，當(dāng)5個開關(guān)中有任意一個閉合時，跳轉(zhuǎn)

42、至中斷程序，在中斷程序中判斷是哪一個按鍵閉合，跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的程序，執(zhí)行輸出波形的操作，每輸出一個點(diǎn)之后，判斷按鍵是否斷開，如果依舊閉合，則繼續(xù)輸出，如果已經(jīng)斷開，則結(jié)束中斷程序。</p><p>　　主程序流程圖如圖10所示：</p><p>　　圖10.主程序流程圖</p><p>　　主程序代碼以及文字說明：</p><p><b&g

43、t;　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　ORG 0003H;外部中斷0</p><p>　　LJMP INT00</p><p><b>　　ORG 0040H</b></p><p>

44、　　MAIN: MOV SP,60H;更改堆棧指針，避免堆棧與工作寄存器區(qū)發(fā)生沖突</p><p>　　SETB IT0;外部中斷請求0為下降沿觸發(fā)方式</p><p>　　SETB EA;中斷允許總開關(guān)打開</p><p>　　SETB EX0;允許外部中斷0中斷</p><p>　　INT00: CLR EA

45、;關(guān)中斷</p><p>　　PUSH PSW;現(xiàn)場保護(hù)</p><p><b>　　PUSH Acc</b></p><p>　　SETB EA ;開中斷</p><p>　　JNB P1.0,BX0 ;如果K0鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX0輸出鋸齒波</p><p>　　JNB

46、P1.1,BX1 ;如果K1鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX1輸出梯形波</p><p>　　JNB P1.2,BX2 ;如果K2鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX2輸出三角波</p><p>　　JNB P1.3,BX3 ;如果K3鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX3輸出方波</p><p>　　JNB P1.4, BX 4 ;如果K4鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX4輸出正弦波</p>

47、<p>　　INTIR: CLR EA ;關(guān)中斷</p><p>　　POP Acc ;現(xiàn)場恢復(fù)</p><p><b>　　POP PSW</b></p><p>　　SETB EA ;開中斷</p><p><b>　　RETI</b></p>

48、<p><b>　　各個子程序流程圖</b></p><p><b>　　鋸齒波流程</b></p><p>　　鋸齒波的實(shí)現(xiàn)過程是首先定義一個初值然后進(jìn)行加法操作，然后加到某個數(shù)之后就再重新設(shè)置為初值，再重復(fù)執(zhí)行剛剛的操作，如此循環(huán)下去。流程圖如圖11所示：</p><p>　　圖11.鋸齒波流程圖<

49、/p><p>　　鋸齒波發(fā)生子程序如下：</p><p>　　BX0:MOV R0,#0FEH ;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　LOOP:MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　JB P1.0,INTIR

50、 ;如果k0鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　INC A ;A加一</p><p>　　SJMP LOOP ;循環(huán)</p><p><b>　　梯形波流程</b></p><p>　　梯形波的實(shí)現(xiàn)是設(shè)置一個初值，然后進(jìn)行加一，當(dāng)加到某個數(shù)時延時，之后減一

51、，減到初值時在返回到之前的操作，繼續(xù)加一、延時、減一。流程圖如圖12所示：</p><p>　　圖12.梯形波流程圖</p><p>　　梯形波發(fā)生子程序如下：</p><p>　　BX1:MOV R0,#0FEH ;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　UP:MOVX

52、 @R0,A ;寫入</p><p>　　INC A ;A加一</p><p>　　JNZ UP ;循環(huán)</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　DOWN: DEC A</p><p>　　MOVX @R0,A ;寫入</p><p&g

53、t;　　JNZ DOWN ;循環(huán)</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　LJMP INTIR ;返回</p><p>　　DELAY:MOV R7,#100 ;延時子程序 </p><p>　　DELAY1:MOV R6,#10</p><p><b>　　NO

54、P</b></p><p>　　DELAY2: DJNZ R6,DELAY2</p><p>　　DJNZ R7,DELAY1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　三角波流程</b></p><p>　　三角波的實(shí)現(xiàn)是設(shè)置一個初

55、值，當(dāng)加到某個值的時候，執(zhí)行減一操作，減到初值時，再加一。流程圖如圖13所示：</p><p>　　圖13.三角波流程圖</p><p>　　三角波發(fā)生子程序如下：</p><p>　　BX2:MOV R0,#0FEH;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　UP2:MOVX

56、 @R0,A ;寫入</p><p>　　JB P1.2,INTIR;如果k2鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　INC A;A加一</p><p>　　JNZ UP2 ;循環(huán)</p><p>　　DOWN2:DEC A ;A減一</p><p>　　MOVX

57、@R0,A ;寫入</p><p>　　JB P1.2,INTIR ;如果k2鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　JNZ DOWN2 ;循環(huán)</p><p>　　SJMP UP2 ;如果減到0，則跳轉(zhuǎn)至UP2，繼續(xù)加一操作</p><p>　　LJMP INTIR ;返回</p>

58、<p><b>　　方波流程</b></p><p>　　方波的實(shí)現(xiàn)只需開始的時候設(shè)置一個初值然后直接輸出這個值就行了，輸出一段時間后，然后再重新置一個數(shù)據(jù)，然后再輸出這個數(shù)據(jù)一段時間，但是此時的時間一定要等于前面那段時間。這樣才是一個方波，如果兩個時間不相同，那就相當(dāng)于一個脈沖波了。流程圖如圖14所示：</p><p><b>　　圖14.方

59、波流程圖</b></p><p>　　方波發(fā)生子程序如下：</p><p>　　BX3:MOV R0,#0FEH;設(shè)置端口地址</p><p>　　POSI:MOV A,#00H ;給A賦值0x00</p><p>　　MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　L

60、CALL DELAY;延時</p><p>　　JB P1.3,INTIR ;如果k3鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　NEGA:MOV A,#0FFH;給A賦值0xFF</p><p>　　MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　LCALL DELAY;延時</p><p

61、>　　JB P1.3,INTIR ;如果k3鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　SJMP POSI ;跳轉(zhuǎn)至POSI，繼續(xù)下一個波形的輸出</p><p>　　LP: LJMP INTIR ;返回</p><p><b>　　正弦波流程</b></p><p>　　正弦波的實(shí)現(xiàn)需要查表

62、，每查一次表，輸出一個數(shù)值，之后查下一個數(shù)值繼續(xù)輸出，當(dāng)一個波形的256個數(shù)值全部輸出之后，從頭開始繼續(xù)輸出。流程圖如圖15所示：</p><p>　　圖15.正弦波流程圖</p><p>　　正弦波發(fā)生子程序如下：</p><p>　　BX4: MOV R0,#0FEH;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV R1,#00H&

63、lt;/p><p>　　XX: MOV A,R1</p><p>　　LCALL HANSHU ;調(diào)用查表函數(shù)</p><p>　　MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　JB P1.4,LP ;如果k4鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p><b>　　INC R1&

64、lt;/b></p><p>　　SJMP XX ;繼續(xù)查表</p><p>　　LJMP INTIR ;返回</p><p>　　HANSHU:MOV DPTR,#TAB1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　RET</b>&l

65、t;/p><p>　　利用中斷，當(dāng)5個開關(guān)中有任意一個閉合時，跳轉(zhuǎn)至中斷程序，在中斷程序中判斷是哪一個按鍵閉合，跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的程序，執(zhí)行輸出波形的操作，每輸出一個點(diǎn)之后，判斷按鍵是否斷開，如果依舊閉合，則繼續(xù)輸出，如果已經(jīng)斷開，則結(jié)束中斷程序。鋸齒波的實(shí)現(xiàn)過程是首先定義一個初值然后進(jìn)行加法操作，然后加到某個數(shù)之后就再重新設(shè)置為初值，再重復(fù)執(zhí)行剛剛的操作，如此循環(huán)下去。梯形波的實(shí)現(xiàn)是設(shè)置一個初值，然后進(jìn)行加一，當(dāng)加到某個

66、數(shù)時延時，之后減一，減到初值時在返回到之前的操作，繼續(xù)加一、延時、減一。三角波的實(shí)現(xiàn)是設(shè)置一個初值，當(dāng)加到某個值的時候，執(zhí)行減一操作，減到初值時，再加一。方波的實(shí)現(xiàn)只需開始的時候設(shè)置一個初值然后直接輸出這個值就行了，輸出一段時間后，然后再重新置一個數(shù)據(jù)，然后再輸出這個數(shù)據(jù)一段時間，但是此時的時間一定要等于前面那段時間。正弦波的實(shí)現(xiàn)需要查表，每查一次表，輸出一個數(shù)值，之后查下一個數(shù)值繼續(xù)輸出，當(dāng)一個波形的256個數(shù)值全部輸出之后，從頭開始

67、繼續(xù)輸出。</p><p>　　六、調(diào)試過程和調(diào)試方法</p><p>　　由圖9所示的硬件仿真電路圖可以得到以下各類型波的波形圖。</p><p><b>　?。?）鋸齒波</b></p><p>　　當(dāng)按下K0鍵后輸出的鋸齒波波形如圖16所示：</p><p>　　圖16.鋸齒波仿真波形<

68、;/p><p><b>　?。?）梯形波</b></p><p>　　當(dāng)按下K1鍵后輸出的梯形波波形如圖17所示：</p><p>　　圖17.梯形波仿真波形</p><p><b>　?。?）三角波</b></p><p>　　當(dāng)按下K2鍵后輸出的三角波波形如圖18所示：:&l

69、t;/p><p>　　圖18.三角波仿真波形</p><p><b>　?。?）方波</b></p><p>　　當(dāng)按下K3鍵后輸出的方波波形如圖19所示：</p><p>　　圖19.方波仿真波形</p><p><b>　　（5）正弦波</b></p><

70、p>　　當(dāng)按下K4鍵后輸出的正弦波波形如圖20所示：</p><p>　　圖20.正弦波仿真波形</p><p>　　由圖9所示的硬件仿真電路圖可以得到以下各類型波的波形圖。當(dāng)按下K0鍵后輸出的鋸齒波波形, 當(dāng)按下K1鍵后輸出的梯形波波形, 當(dāng)按下K2鍵后輸出的三角波波形, 當(dāng)按下K3鍵后輸出的方波波形, 當(dāng)按下K4鍵后輸出的正弦波波形。</p><p>&l

71、t;b>　　七、課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)單片機(jī)理論的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程基礎(chǔ)上，通過本課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使我們增進(jìn)了對單片機(jī)的感性認(rèn)識，加深對單片機(jī)理論方面的理解；使我們掌握單片機(jī)的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用，如定時器/計(jì)數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存儲器、I/O接口、串行口等。掌握單片機(jī)接口功能和擴(kuò)展應(yīng)用，掌握一些特殊器件及常用器件的使用方法，學(xué)習(xí)編制綜合程序；使我

72、們了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過程、方法及實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)化單片機(jī)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)與分析能力以及調(diào)試過程。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)充分發(fā)揮了我們的主觀能動性，激發(fā)我們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了我們主動利用單片機(jī)解決工程實(shí)際問題的意識。培養(yǎng)我們的工程實(shí)踐能力、實(shí)際動手操作能力和自我學(xué)習(xí)能力。讓我們不但能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的理論知識與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，而且能夠?qū)﹄娮与娐?、電子元器件等方面的知識進(jìn)一步加深認(rèn)識，同時在軟件編

73、程、調(diào)試、相關(guān)儀器設(shè)備和相關(guān)軟件的使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高。使我們完成從實(shí)際項(xiàng)目立題、調(diào)研、方案論證、方案實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)調(diào)試、編寫使用說明書等科研全過程的基本訓(xùn)練，為今后在相關(guān)領(lǐng)域中從事與單片機(jī)有關(guān)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用等工作打下良好的基礎(chǔ)，提高我們在單片機(jī)應(yīng)用方面的實(shí)踐技能和科學(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用理論知識解決問題的能力。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)使我懂得理論知識的重要性，沒有理論的指導(dǎo)一切實(shí)際行

74、動都是盲目的，且實(shí)際操作是我們得到的理論知識得到驗(yàn)證，更能增加對理論知識的理解。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李念強(qiáng)，王玉泰．單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：302</p><p>　　[2] 李廣弟，朱月秀．單片機(jī)基礎(chǔ)（修訂本）[M] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社

75、，2011：260 </p><p>　　[3] 翠華，蔡炎光．單片機(jī)實(shí)用技術(shù) [M] ．北京：清華大學(xué)出版社，2004：160</p><p>　　[4] 祈偉，楊亭．單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn) [M] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006：255</p><p>　　[5] 陸彬．21天學(xué)通51單片機(jī)開發(fā) [M] ．北京：電子工業(yè)出版社，2011：

76、410</p><p>　　[6] 張鑫．單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M] ．北京：電子工業(yè)出版社，2010 ：372</p><p>　　[7] 胡學(xué)海．單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)用教程 [M] ．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012：303</p><p>　　[8] 楊打生,宋偉．單片機(jī)C51技術(shù)應(yīng)用 [M] ．北京：北京理工大學(xué)出版社，2011：266</p>

77、;<p>　　[9] 肖金球．增強(qiáng)型51單片機(jī)與仿真技術(shù) [M] ．北京：清華大學(xué)出版社，2011：406</p><p>　　[10] 王蘭軍．單片機(jī)與可編程控制器 [M] ．濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2005：188</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　程序清單如下：</b

78、></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　ORG 0003H;外部中斷0</p><p>　　LJMP INT00</p><p><b>　　ORG 0040

79、H</b></p><p>　　MAIN: MOV SP,60H ;更改堆棧指針，避免堆棧與工作寄存器區(qū)發(fā)生沖突</p><p>　　SETB IT0 ;外部中斷請求0為下降沿觸發(fā)方式</p><p>　　SETB EA ;中斷允許總開關(guān)打開</p><p>　　SETB EX0 ;允

80、許外部中斷0中斷</p><p>　　INT00: CLR EA;關(guān)中斷</p><p>　　PUSH PSW ;現(xiàn)場保護(hù)</p><p><b>　　PUSH Acc</b></p><p>　　SETB EA;開中斷</p><p>　　JNB P1.0,BX0

81、 ;如果K0鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX0輸出鋸齒波</p><p>　　JNB P1.1,BX1 ;如果K1鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX1輸出梯形波</p><p>　　JNB P1.2,BX2 ;如果K2鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX2輸出三角波</p><p>　　JNB P1.3,BX3 ;如果K3鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX3輸出方波</p><p>　

82、　JNB P1.4,BX4 ;如果K4鍵閉合，則跳轉(zhuǎn)至BX4輸出正弦波</p><p>　　INTIR: CLR EA;關(guān)中斷</p><p>　　POP Acc;現(xiàn)場恢復(fù)</p><p><b>　　POP PSW</b></p><p>　　SETB EA;開中斷</p><

83、p><b>　　RETI</b></p><p>　　BX0:MOV R0,#0FEH ;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　LOOP:MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　JB P1.0,INTIR ;如果k0鍵已經(jīng)斷開，則返回&l

84、t;/p><p>　　INC A ;A加一</p><p>　　SJMP LOOP ;循環(huán)</p><p>　　LJMP INTIR ;返回</p><p>　　BX1:MOV R0,#0FEH ;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV A,#00H</p&g

85、t;<p>　　UP:MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　INC A ;A加一</p><p>　　JNZ UP ;循環(huán)</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　DOWN: DEC A</p><p>　　MOVX @

86、R0,A ;寫入</p><p>　　JNZ DOWN ;循環(huán)</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　LJMP INTIR ;返回</p><p>　　DELAY:MOV R7,#100 ;延時子程序 </p><p>　　DELAY1: MOV

87、R6,#10</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DELAY2: DJNZ R6,DELAY2</p><p>　　DJNZ R7,DELAY1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　BX2:MOV R0,#0FEH

88、;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　UP2:MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　JB P1.2,INTIR;如果k2鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　INC A;A加一</p><p>　　JNZ UP2;循環(huán)</p&

89、gt;<p>　　DOWN2:DEC A ;A減一</p><p>　　MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　JB P1.2,INTIR;如果k2鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　JNZ DOWN2 ;循環(huán)</p><p>　　SJMP UP2;如果減到0，則跳轉(zhuǎn)至U

90、P2，繼續(xù)加一操作</p><p>　　LJMP INTIR ;返回</p><p>　　BX3:MOV R0,#0FEH;設(shè)置端口地址</p><p>　　POSI:MOV A,#00H ;給A賦值0x00</p><p>　　MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　L

91、CALL DELAY;延時</p><p>　　JB P1.3,INTIR;如果k3鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　NEGA:MOV A,#0FFH;給A賦值0xFF</p><p>　　MOVX @R0,A ;寫入</p><p>　　LCALL DELAY ;延時</p><p&

92、gt;　　JB P1.3,INTIR;如果k3鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p>　　SJMP POSI;跳轉(zhuǎn)至POSI，繼續(xù)下一個波形的輸出</p><p>　　LP: LJMP INTIR ;返回</p><p>　　BX4:MOV R0,#0FEH;設(shè)置端口地址</p><p>　　MOV R1,#00H

93、</p><p>　　XX:MOV A,R1</p><p>　　LCALL HANSHU;調(diào)用查表函數(shù)</p><p>　　MOVX @R0,A;寫入</p><p>　　JB P1.4,LP ;如果k4鍵已經(jīng)斷開，則返回</p><p><b>　　INC R1</b>

94、;</p><p>　　SJMP XX ;繼續(xù)查表</p><p>　　LJMP INTIR;返回</p><p>　　HANSHU:MOV DPTR,#TAB1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　RET</b></p>

95、<p><b>　　TAB1:</b></p><p>　　DB 080h,083h,086h,089h,08ch,090h,093h,096h,099h,09ch,09fh,0a2h,0a5h,0a8h,0abh,0aeh</p><p>　　DB 0b1h,0b3h,0b6h,0b9h,0bch,0bfh,0c1h,0c4h,0c7h,0c9h,0cch

96、,0ceh,0d1h,0d3h,0d5h,0d8h</p><p>　　DB 0dah,0dch,0deh,0e0h,0e2h,0e4h,0e6h,0e8h,0eah,0ebh,0edh,0efh,0f0h,0f1h,0f3h,0f4h</p><p>　　DB 0f5h,0f6h,0f8h,0f9h,0fah,0fah,0fbh,0fch,0fdh,0fdh,0feh,0feh,0feh

97、,0ffh,0ffh,0ffh</p><p>　　DB 0ffh,0ffh,0ffh,0ffh,0feh,0feh,0feh,0fdh,0fdh,0fch,0fbh,0fah,0fah,0f9h,0f8h,0f6h</p><p>　　DB 0f5h,0f4h,0f3h,0f1h,0f0h,0efh,0edh,0ebh,0eah,0e8h,0e6h,0e4h,0e2h,0e0h,0deh

98、,0dch</p><p>　　DB 0dah,0d8h,0d5h,0d3h,0d1h,0ceh,0cch,0c9h,0c7h,0c4h,0c1h,0bfh,0bch,0b9h,0b6h,0b3h</p><p>　　DB 0b1h,0aeh,0abh,0a8h,0a5h,0a2h,09fh,09ch,099h,096h,093h,090h,08ch,089h,086h,083h</

99、p><p>　　DB 080h,07dh,07ah,077h,074h,070h,06dh,06ah,067h,064h,061h,05eh,05bh,058h,055h,052h</p><p>　　DB 04fh,04dh,04ah,047h,044h,041h,03fh,03ch,039h,037h,034h,032h,02fh,02dh,02bh,028h</p><

100、;p>　　DB 026h,024h,022h,020h,01eh,01ch,01ah,018h,016h,015h,013h,011h,010h,00fh,00dh,00ch</p><p>　　DB 00bh,00ah,008h,007h,006h,006h,005h,004h,003h,003h,002h,002h,002h,001h,001h,000h</p><p>　　DB

101、 000h,000h,001h,001h,002h,002h,002h,003h,003h,004h,005h,006h,006h,007h,008h,00ah</p><p>　　DB 00bh,00ch,00dh,00fh,010h,011h,013h,015h,016h,018h,01ah,01ch,01eh,020h,022h,024h</p><p>　　DB 026h,028h

102、,02bh,02dh,02fh,032h,034h,037h,039h,03ch,03fh,041h,044h,047h,04ah,04dh</p><p>　　DB 04fh,052h,055h,058h,05bh,05eh,061h,064h,067h,06ah,06dh,070h,074h,077h,07ah,07dh</p><p><b>　　END</b>