單片機課程設計報告--波形發(fā)生器

1、<p>　　《單片機原理及應用》</p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、課程設計的目的與意義2</p><p>　　1．課程設計的目的2</p><p>　　2．課程設計的意義2

2、</p><p>　　二、課程設計的任務與要求3</p><p>　　1．課程設計的任務3</p><p>　　2. 課程設計的要求及其主要功能3</p><p>　　三、系統(tǒng)總體結構及工作原理說明3</p><p>　　1．系統(tǒng)總體結構框圖3</p><p>　　2. 工作原理說明

3、3</p><p>　　四、各模塊電路設計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、軟件設計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、調試過程和調試方法19</p><p>　　七、課程設計總結22</p><p>　　參考文獻……………………………..……………………………………………………………... 23</p><p>　　附錄……………………………………………………………………………………………………..24

5、</p><p>　　一、課程設計的目的與意義</p><p><b>　　1．課程設計的目的</b></p><p>　　（1）利用所學單片機的理論知識進行軟硬件整體設計，鍛煉我們理論聯(lián)系實際、提高我們的綜合應用能力。 （2）我們這次的課程設計是以單片機為基礎，設計并開發(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，并能運用其實現(xiàn)一個簡單的微機應用系統(tǒng)功能器件。 （4）在平時的學習中，我們所學的知識大都是課本上的，因此，缺乏一種系統(tǒng)的設計鍛煉。在課程所學結束以后，這樣的課程設計十分有助于我們將知識系統(tǒng)的總結到一起。 （5）通過這幾個波形進行組合形成了一個函數(shù)發(fā)生器，使得我對系統(tǒng)的整個框架的設計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知識的應用。</p&

7、gt;<p><b>　　2．課程設計的意義</b></p><p>　　波形發(fā)生器作為一種常用的信號源,是現(xiàn)代測試領域內應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、部件以及整機設備時，都學要有信號源，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備上，用其他儀器觀察、測量被測儀器的輸出響應，以分析

8、確定它們的性能參數(shù)。信號發(fā)生器是電子測量領域中最基本、應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、導航、宇航等領域。</p><p>　　二、課程設計的任務與要求</p><p><b>　　1．課程設計的任務</b></p><p>　　基于AT89C51設計一個波形發(fā)生器。</p

9、><p>　　2. 課程設計的要求及其主要功能</p><p>　　（1）輸出頻率在1Hz～1000Hz之間的方波、三角波、鋸齒波等模擬信號。 （2）設計一個功能鍵，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）實現(xiàn)多路波形同時輸出，并增加相應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)總體結構及工作原理說明</p><p>　　1．系統(tǒng)總體結構框圖</p><p><b>　　如圖1所示：</b></p><p><b>　　圖1.總體結構框圖</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，計算出各點的正弦函數(shù)值，并轉換相應的D/A轉換器輸入數(shù)值，這樣得到一個正弦函數(shù)表。通過程序將該表程序存儲器中，利用單片機的定時器來產(chǎn)生定時，每當定時時間到，查表該點對應的輸出值，然后通過D/A轉換器轉換得到該點的對應電壓值。如此，反復的查表輸出，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轉換器進行轉換即可，它們的延續(xù)時間為周期的一半。</p><p><b>　　四、各模塊電路設計</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、的硬件設備主要有AT89C51單片機和DAC0832 D/A轉換芯片，并外接運算放大器，得到模擬模擬輸出信號。</p><p>　　（1）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。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。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的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>　?、?、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。在單片機內部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構成了片內振蕩器。當采用外部振蕩器時，對HMOS單片機，此引腳應接地；對CHMOS單片機，此引腳作為驅動端。</p><p>　　XTAL2（18腳）接外晶體的另一端。在單片機內部，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，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部時鐘發(fā)生器的輸入端；對CHMOS，此引腳應懸浮。</p><p>　　③、控制或與其他電源復用引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP</p><p>　　RST/VPD（9腳）當振蕩器運行時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使單片機復位。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，以保證可靠地復位。</p><p>　　VCC掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。當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，VPD就向內部RAM提供備用電源。</p><p>　　ALE/PROG（30腳）當訪問外部存貯器時，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（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，每個機器周期兩次PSEN有效，但在此期間，每當訪問外部存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)，PSEN同樣可以驅動（吸收或輸出）8個LS型的TTL輸入。</p><p>　　EA/VPP（引腳）當EA端保持高電平時，訪問內部程序存儲器，但在PC（程序計數(shù)器）值超過0FFFH（對851/8751/80C51）或1FFFH（對8052）

21、時，將自動轉向執(zhí)行外部程序存儲器內的程序。當EA保持低電平時，則只訪問外部程序存儲器，不管是否有內部程序存儲器，對于常用的8031來說，無內部程序存儲器，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（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)總線復用，能以吸收電流的方式驅動8個LS型的TTL負載。</p><p>　　P1口（1腳至8腳）是準雙向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口能驅動（吸收或輸出電流）4個LS型的TTL負載，對8052

23、、8032，P1.0引腳的第二功能為T2定時/計數(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編程和程序驗證時，它吸收低8位地址。</p><p>　　P2口（21腳至28腳）是準雙向8位I/O口。在訪問外部存儲器時，它可以作為擴展電路高8位地址總線送出高8位地址。在對EPROM編程和程序驗證期間，它接收高8位地址。P2可以驅動（吸收或輸出電流）4個LS型的TTL

24、負載。</p><p>　　P3口（10腳至17腳）是準雙向8位I/O口。在MCS-51中，這8個引腳還用于專門功能，是復用雙功能口。P3能驅動（吸收或輸出電流）4個LS型的TTL負載。</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。（值得強調的是，P3口的每一條

25、引腳均可獨立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。</p><p>　?、?、輸入/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>　?。?）D/A轉換0832芯片介紹&l

27、t;/p><p>　　DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉換芯片，集成電路內有兩級輸入寄存器。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個外接運算放大器轉換成電壓。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，利用一個地址碼進行二次輸出操作，完成數(shù)據(jù)的傳送和激動轉換，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容鎖存入0832的DAC寄存器中，D/A轉換器便開始對鎖存于DAC寄存器的8位數(shù)據(jù)進行轉換，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引腳功能電路應用原理圖DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉換芯片，集成電路內有兩級輸入寄存器，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、同步轉換等)。所以這個芯片的應用很廣泛。若需要相應的模擬電壓信號，可通過一個高輸入阻抗的線性運算放大器實現(xiàn)。運放的反饋電阻可通過RFB端引用片內固有電阻，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，芯片內部有反饋電阻。</p><p>　　VCC：電源輸入線 (+5v~+15v) </p><p>　　Vref：基準電壓輸入線 (-10v~+10v) </p><p>　　AGND：模擬地，摸擬信號和基準電源的參考地。 </p><p>　　DGND：數(shù)字地，兩種地線在基準電源處共地比較好。</p>

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

34、號，內部復位操作使堆棧指示器SP為07H，各端口都為高電平（P0~P3口的內容均為0FFH），特殊功能寄存器都復位為0，但不影響RAM的狀態(tài)。如圖4所示：</p><p><b>　　圖4.復位電路圖</b></p><p><b>　　（2）振蕩電路</b></p><p>　　單片機工作，是一條一條的從ROM中取指令，

35、然后一步一步的運行。單片機訪問一次存儲器的時間，就是一個機器周期，這是一個時間基準。一個機器周期包括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，就沒有機器周期，沒有機器周期，就無法運行程序代碼，單片機就無法工作。由此可見，必須要有振蕩電路。</p><p>　　單片機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轉換波形使用的。通過分別按鍵K0、K1、K3、K4產(chǎn)生一個低電平脈沖，通過單片機內部處理，輸出相應波形。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換的數(shù)字量；8位D/A轉換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流。DAC0832與反相比例放大器

38、相連，實現(xiàn)電流到電壓的轉換，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>　　電流電壓轉換電路原理圖如圖8所示：</p><p>　　圖8.電流電壓轉換電路圖</p><p>　　實現(xiàn)I/V轉換最簡單的方法就是直接在1out1和I

39、out2之間跨界一電阻，這樣就很容易的實現(xiàn)了I/V轉換，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。而合理的方式是應用運算放大器實現(xiàn)I/V轉換，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單片機執(zhí)行某一波形發(fā)生程序，向D/A轉換器DAC0832的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)生數(shù)據(jù)，從而在D/A轉換電路的輸出端得到相應的電壓波形。如圖9所示：</p><p><b>　　圖9.硬件電路圖</b></p><p><b>　　五、軟件設計</b></p><p

41、><b>　　主程序流程圖</b></p><p>　　軟件設計由主程序和產(chǎn)生波形的子程序組成，軟件設計重點是設計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，然后調用相應的子程序，輸出相應的波形。</p><p>　　利用中斷，當5個開關中有任意一個閉合時，跳轉

42、至中斷程序，在中斷程序中判斷是哪一個按鍵閉合，跳轉至相應的程序，執(zhí)行輸出波形的操作，每輸出一個點之后，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;中斷允許總開關打開</p><p>　　SETB EX0;允許外部中斷0中斷</p><p>　　INT00: CLR EA

45、;關中斷</p><p>　　PUSH PSW;現(xiàn)場保護</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，則跳轉至BX0輸出鋸齒波</p><p>　　JNB

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

47、<p>　　INTIR: CLR EA ;關中斷</p><p>　　POP Acc ;現(xiàn)場恢復</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>　　鋸齒波的實現(xiàn)過程是首先定義一個初值然后進行加法操作，然后加到某個數(shù)之后就再重新設置為初值，再重復執(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>　　梯形波的實現(xiàn)是設置一個初值，然后進行加一，當加到某個數(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>　　三角波的實現(xiàn)是設置一個初

55、值，當加到某個值的時候，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>　　方波的實現(xiàn)只需開始的時候設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;設置端口地址</p><p>　　MOV R1,#00H&

63、lt;/p><p>　　XX: MOV A,R1</p><p>　　LCALL HANSHU ;調用查表函數(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5個開關中有任意一個閉合時，跳轉至中斷程序，在中斷程序中判斷是哪一個按鍵閉合，跳轉至相應的程序，執(zhí)行輸出波形的操作，每輸出一個點之后，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，則結束中斷程序。鋸齒波的實現(xiàn)過程是首先定義一個初值然后進行加法操作，然后加到某個數(shù)之后就再重新設置為初值，再重復執(zhí)行剛剛的操作，如此循環(huán)下去。梯形波的實現(xiàn)是設置一個初值，然后進行加一，當加到某個

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。三角波的實現(xiàn)是設置一個初值，當加到某個值的時候，執(zhí)行減一操作，減到初值時，再加一。方波的實現(xiàn)只需開始的時候設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、調試過程和調試方法</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>　　（1）鋸齒波</b></p><p>　　當按下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>　　（2）梯形波</b></p><p>　　當按下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>　?。?）正弦波</b></p><

70、p>　　當按下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。當按下K0鍵后輸出的鋸齒波波形, 當按下K1鍵后輸出的梯形波波形, 當按下K2鍵后輸出的三角波波形, 當按下K3鍵后輸出的方波波形, 當按下K4鍵后輸出的正弦波波形。</p><p>&l

71、t;b>　　七、課程設計總結</b></p><p>　　單片機課程設計是學習單片機理論的重要實踐環(huán)節(jié)。在單片機實驗課程基礎上，通過本課程設計的學習，使我們增進了對單片機的感性認識，加深對單片機理論方面的理解；使我們掌握單片機的內部功能模塊的應用，如定時器/計數(shù)器、中斷、片內外存儲器、I/O接口、串行口等。掌握單片機接口功能和擴展應用，掌握一些特殊器件及常用器件的使用方法，學習編制綜合程序；使我

72、們了解和掌握單片機應用系統(tǒng)的軟硬件設計過程、方法及實現(xiàn)，強化單片機應用電路的設計與分析能力以及調試過程。</p><p>　　此次課程設計充分發(fā)揮了我們的主觀能動性，激發(fā)我們的學習興趣，培養(yǎng)了我們主動利用單片機解決工程實際問題的意識。培養(yǎng)我們的工程實踐能力、實際動手操作能力和自我學習能力。讓我們不但能夠將課堂上學到的理論知識與實際應用結合起來，而且能夠對電子電路、電子元器件等方面的知識進一步加深認識，同時在軟件編

73、程、調試、相關儀器設備和相關軟件的使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高。使我們完成從實際項目立題、調研、方案論證、方案實驗、系統(tǒng)調試、編寫使用說明書等科研全過程的基本訓練，為今后在相關領域中從事與單片機有關的設計、開發(fā)、應用等工作打下良好的基礎，提高我們在單片機應用方面的實踐技能和科學作風，培養(yǎng)我們綜合應用理論知識解決問題的能力。</p><p>　　這次課程設計使我懂得理論知識的重要性，沒有理論的指導一切實際行

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

75、，2011：260 </p><p>　　[3] 翠華，蔡炎光．單片機實用技術 [M] ．北京：清華大學出版社，2004：160</p><p>　　[4] 祈偉，楊亭．單片機C51程序設計教程與實驗 [M] ．北京：北京航空航天大學出版社，2006：255</p><p>　　[5] 陸彬．21天學通51單片機開發(fā) [M] ．北京：電子工業(yè)出版社，2011：

76、410</p><p>　　[6] 張鑫．單片機原理及應用 [M] ．北京：電子工業(yè)出版社，2010 ：372</p><p>　　[7] 胡學海．單片機原理及系統(tǒng)設計實用教程 [M] ．北京：化學工業(yè)出版社，2012：303</p><p>　　[8] 楊打生,宋偉．單片機C51技術應用 [M] ．北京：北京理工大學出版社，2011：266</p>

77、;<p>　　[9] 肖金球．增強型51單片機與仿真技術 [M] ．北京：清華大學出版社，2011：406</p><p>　　[10] 王蘭軍．單片機與可編程控制器 [M] ．濟南：山東科學技術出版社，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 ;中斷允許總開關打開</p><p>　　SETB EX0 ;允

80、許外部中斷0中斷</p><p>　　INT00: CLR EA;關中斷</p><p>　　PUSH PSW ;現(xiàn)場保護</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，則跳轉至BX0輸出鋸齒波</p><p>　　JNB P1.1,BX1 ;如果K1鍵閉合，則跳轉至BX1輸出梯形波</p><p>　　JNB P1.2,BX2 ;如果K2鍵閉合，則跳轉至BX2輸出三角波</p><p>　　JNB P1.3,BX3 ;如果K3鍵閉合，則跳轉至BX3輸出方波</p><p>　

82、　JNB P1.4,BX4 ;如果K4鍵閉合，則跳轉至BX4輸出正弦波</p><p>　　INTIR: CLR EA;關中斷</p><p>　　POP Acc;現(xiàn)場恢復</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，則跳轉至U

90、P2，繼續(xù)加一操作</p><p>　　LJMP INTIR ;返回</p><p>　　BX3:MOV R0,#0FEH;設置端口地址</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;設置端口地址</p><p>　　MOV R1,#00H

93、</p><p>　　XX:MOV A,R1</p><p>　　LCALL HANSHU;調用查表函數(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>