AT89单片机信号发生器设计+硬件电路图+原理框图+源程序+流程图 第7页
第4章 系统软件设计
单片机的程序设计有其自身的特点。在单片机系统中，硬件与软件紧密结合，由于硬件电路的设计不具有通用性，所以必须根据具体的硬件电路来设计对应的软件，硬件设计的优劣直接影响到软件设计的难易，软件设计的优劣又直接影响到硬件的发挥。在很多时候，软件可以替代硬件的功能，当然，需要付出额外占用CPU时间的代价。
软件程序的设计是根据硬件电路图的连接和各个元器件的功能进行设计。在编写软件时，可以按各个程序的功能将软件细分为各个功能模块，再通过主程序的调用来实现整个软件系统。
4.1 软件总体框图
该软件部分的主程序包含有以下子程序：按键子程序、测量频率子程序、显示子程序。主程序初始化主要对单片机以及外围设备进行初始化主流程图如图4-1所示。
图4-1 软件总体框图
4.2 按键子程序设计
本设计用到3个按键，分别接到单片机的P3.2,P3.3,P3.4。用于选择波形，按键没按下时，各引脚都是高电平。按键按下时，引脚通低电平，波形选择。下面是按键子程序流程图。
图4-2 按键主程序流程图
4.3 频率测量子程序
该设计中，用两片74LS160组成高速计数电路，对发出的信号的上升沿计数，在一段时间内的上升沿的个数来确定信号的频率。优-文^论'文.网
http://www.youerw.comTO定时器为16位、定时时间为65mS、12MHz晶振定时器。而本设计要求得到10MHz的频率信号。所以要对信号进行计数。假设定时1S，74LS160计数100个脉冲信号，判断是否有溢出。在缩短时间为0.1S,则相应的计数个数为100 10＝1000个，如此类推，则要得到10MHz的信号定时时间为0.0001mS。高速计数电路的流程图如图：4-3所示。
4.4 频率显示子程序
在本设计中，是以单片机来控制LED显示的，在程序执行过程中，调用延时子程序，这是为了使LED稳定地点亮一段时间，以保证LED显示亮度。全部通道传送完毕，程序返回到开始。
首先置显示循环数，该设计中采用四位数码管显示。然后将DPTR指针指向显示缓冲区（温度值段码）首地址。因为每10秒才会进行一次刷新显示，只要将显示缓冲区内的段码送显示即可，等到10秒标志位置位时，才需要取新的段码进行显示。显示一位后，需要延时，才进行下一位的显示。四位未显示完，则切换位选，直到四位都显示完，才进入下一显示循环。如图4-4所示。
图4-3频率测量子程序图4-4 频率显示子程序
结论与展望
1、 结论
本设计的单片机控制信号发生器可用于实验信号的产生。其比较典型的接口电路设计也为实际应用提供参考。该设计的研制既解决了实验教学的需求，也节约了实验设备投资，降低了实验成本。本论文完成了以下几方面的工作：
1、调研课题要求，确定总体方案通过调研，根据教学和课程设计的要求，确定出以51系列单片机为核心，配置相应的外设及接口电路，用汇编语言开发的一个基于单片机的信号发生器的总体方案。
2、对硬件电路进行设计，主要包括如下几个部分：
（1）单片机所需平稳电压的获得;
（2）LED 显示器;
（3）时钟电路与复位电路;
（4）波形产生电路
（5）高速计数电路
本信号发生器与其它相比具有如下优点：①较分立元件信号发生器而言，具有频率高，工作稳定，容易调试等特性；②较专用 DDS 芯片的信号发生器而言，具有结构简单，成本低等特性。
随着科学技术的不断发展，以及设备的不断更新，要求我们开发的应用系统具有良好的可扩充性和更新能力，作为一名大学毕业生，应时刻跟踪科技发展的步伐，不断丰富专业知识，不断完善自己。
本设计是结合我的单片机课程进行的，是自己对“单片机技术”课程的理解和实际技术的总结。论文中可能会存在一些不足之处，敬请评审老师批评指正。
2、 展望
现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到 32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。实现信号发生器的方法不胜枚举。通常有以下几种：
①用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。
②用通用集成电路搭建成的函数发生器：可达到较高的频率和产生多种波形信号，但电路较为复杂且不易调试。
③利用专用单片集成的函数发生器芯片：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。
④利用专用直接数字合成 DDS芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率，但成本较高。附录A 总硬件原理图上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 下一页
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