2.2  系统的方案设计

我利用存储器的存储功能和一般的模拟示波器结合起来,来实现数字存储示波器的存储功能。使用转换器对测试模拟信号进行一次性的采集取样,并把数据存储到存储器中,这样我们可以从存储器中随时读取数据在分析数据,也可以把数据通过数摸转换器转换成原来的模拟信号,输送到普通模拟示波器中进行显示,而存储器中的数据依然保存,而不会消失。

我们使用数摸和模数转换器,和单片机、存储器组成的系统实现对任意波形进行存储和显示。模拟信号的数据被采集到存储器中存储,再进行反复的在存储器中读取数据并送到示波器进行显示处理,这样就使随机的非周期信号、瞬间信号,一次性信号,能够在普通模拟示波器中显示稳定的波形图。

我们目前使用模数转换器将输入信号进行分析处理后,在液晶显示器上进行显示保存,当需要再次使用波形时,通过单片机控制只需将存储器中的数据再次取出来,然后再送到液晶显示器上进行显示。

由于待测信号为模拟信号,存储过程为数字方式,故应将模拟信号进行量化处理,然后存储到存储器中,当需要显示的时候,从存储器读出数据,并送往液晶显示器进行显示。因此,设计的重点是模拟信号的处理与采样、数字信号的存储、液晶显示器的显示控制和系统的控制4个方面。

3  系统硬件电路的设计

3.1  单片机及其外围电路源'自:优尔`!论~文'网www.youerw.com

单片机系统的主要完成系统的人机接口和对整个系统的控制功能。单片机采用的AT89S52单片机,AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2个软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机停止一切工作,直到下一个中断或硬件复位为止。

由于单片机受到管脚的限制,没有对外专用的地址总线和数据总线,在进行对外扩展存储器或I/O接口时,需要首先扩展对外总线(局部系统总线)。为了完成外部数据存储器(62256),A/D转换器和键盘的扩展,在单片机最小系统的外边加上了74HC573锁存器和74LS138译码器。

在ALE无效期间P0口传送数据,构成数据总线DB。P2口输出地址高8位A15-A8,而地址低8位则在ALE有效时刻,将P0口分时输出的低8位地址值锁存到外部的573锁存器输出,两者结合起来就构成了地址总线AB。如图3.1所示。

这样用一片三八译码器就产生了8个片选的信号,足够A/D转化器和外部按键的扩展。一般在电路的设计中,如果外设比较多,而用一片三八译码器产生的片选信号又不够用,则可以采用二级译码,即再连接两个三八译码器,A12、A11、A10分别和新加的三八译码器的A、B、C相连,第一级的任意两个输出和另外的两个三八译码器的片选端相连。为了防止程序执行过程中失步或运行紊乱,此处我们采用了上电自动复位,单片机的工作还需要外接晶振产生时钟信号,频率为11.0592MHz。

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