3 主要硬件電路及器件介紹
3.1 80C51單片機(jī)
圖3：8051引腳圖
80C51單片機(jī)按功能劃分，由8個部件組成：微處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM/EPROM）、四個I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）、串行口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（SFR）的集中控制方式[1]。
各功能部件的介紹：
(1) 數(shù)據(jù)存儲器(RAM)：片內(nèi)為128個字節(jié)單元，片外最多可擴(kuò)展至64K字節(jié)。用以存放數(shù)據(jù)，我們稱之為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。
(2) 程序存儲器(ROM/EPROM）：片內(nèi)ROM為4K，片外最多可擴(kuò)展至64K字節(jié)。
(3) 中斷系統(tǒng)：具有5級中斷的中斷系統(tǒng)，2級中斷優(yōu)先權(quán)。
(4) 定時器/計數(shù)器：2個16位的定時器/計數(shù)器，具有四種工作方式。
(5) 串行口：1個全雙工的串行通信接口，具有四種工作方式。
(6) 特殊功能寄存器（SFR）共有21個，每個寄存器占一個存儲單元。
(7) 微處理器：為8位CPU，內(nèi)部具有一個8位CPU（位處理器），不僅可處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行位變量的處理。
另外還有四個8位雙向并行的輸入/輸出（I/O）端口，每個端口都有八條引線和一個輸出驅(qū)動器和一個輸入緩沖器。這四個端口的功能不完全相同。P0口既可作一般I/O端口使用，又可作地址/數(shù)據(jù)總線使用；P1口是一個準(zhǔn)雙向并行口，作通用并行I/O口使用；P2口除了可作為通用I/O使用外，還可在CPU訪問外部存儲器時作高八位地址線使用；P3口是一個多功能口除具有準(zhǔn)雙向I/O功能外，還具有第二功能。
控制引腳介紹：
(1) 電源：單片機(jī)使用的是5V電源，其中40引腳接電源正級，20引腳接地。
(2) 時鐘引腳XTAL1、XTAL2時鐘引腳外接晶體與片內(nèi)反相放大器構(gòu)成了振蕩器，產(chǎn)生片內(nèi)CPU時鐘控制信號。此引腳也可外接晶體振蕩器。
(3) RST：當(dāng)時鐘電路開始工作時，在此引腳上出現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平能夠使單片機(jī)復(fù)位。另外我們在此引腳與VCC之間連接一個24兆歐的下拉電阻，在外接電路之間連接二個36微法的電容，可以保證有效的復(fù)位。在單片機(jī)正常工作時，此引腳應(yīng)為≤0.5V低電平。
(4) ALE：當(dāng)訪問外部程序存儲器時ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于16位地址中的低8位的鎖存信號，以便P0口實現(xiàn)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。當(dāng)不去訪問外部鎖存器時，ALE端將輸出一個1/6的時鐘頻率正脈沖信號輸出，此頻率約為時鐘振蕩器的1/6。但是每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，在兩個機(jī)器周期中ALE只出現(xiàn)一次，即ALE會跳過一個脈沖。因此，嚴(yán)格來說，用戶不能用ALE做時鐘源或定時。ALE端可以驅(qū)動8個TTL負(fù)載
(5) /PSEN（29腳）：此引腳是單片機(jī)訪問片外ROM存儲器的讀選通信號。在執(zhí)行訪問片外ROM的MOVC指令期間，每個機(jī)器周期PSEN上產(chǎn)生一個負(fù)脈沖，用于對于片外ROM數(shù)據(jù)存儲器選通，這兩次有效的/PSEN信號不出現(xiàn)。其他情況下，/PSEN線均為高電平封鎖狀態(tài)。
(6) /EA/VPP（31腳）：當(dāng)EA端保持高電平時并且程序地址小于4KB時，讀取內(nèi)部存儲器指令，但在PC值超過4KB程序地址時則執(zhí)行外部存儲器內(nèi)的程序；當(dāng)/EA保持低電平時，不管地址大小則只訪問外部程序存儲器，一律讀取外部程序存儲器指令[2]。
3.2 DAC0832
圖4：DAC0832引腳圖
DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級輸入寄存器。由8位輸入鎖存器、8位DAC 寄存器、8 位D/A 轉(zhuǎn)換器及轉(zhuǎn)換控制電路四部分構(gòu)成。8位輸入鎖存器用于存放主機(jī)送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字得到緩沖和鎖存，并加以控制。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓[3]。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)。
DAC0832的引腳功能如下：
(1) D0～D7：數(shù)字信號輸入端。
(2) ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。
(3) CS：片選信號，低電平有效。
(4) WR1：寫信號1，低電平有效。
(5) XFER：傳送控制信號，低電平有效。
(6) WR2：寫信號2，低電平有效。
(7) IOUT1、IOUT2：DAC電流輸出端。
(8) RFB：是集成在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。
(9) VREF：基準(zhǔn)電壓（-10～10V）。
(10) Vcc：是源電壓（+5～+15V）。
(11) AGND：模擬地 NGND：數(shù)字地，可與AGND接在一起使用。
3.3 數(shù)碼顯示管通過控制7個筆畫段的亮或暗，和控制一個小數(shù)點(diǎn)的亮和暗來實現(xiàn)數(shù)碼管顯示。LED 顯示器有共陰極和共陽極2 種形式。共陽極顯示器是發(fā)光二極管的陽極連接在一起，當(dāng)需要顯示某字符時，只需要將共陽極端接高電平，根據(jù)顯示需要讓a-h中某些位置接低電平。共陰極顯示器是發(fā)光二極管的陰極連接在一起，當(dāng)需要顯示某字符時，只需要將共陰極端接低電平，a-h 中某些位接高電平即可。
顯示器的工作方式分為靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式兩種：
(1) 靜態(tài)顯示方式就是顯示器在顯示一個字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止，例如a、b、c、d、e、f導(dǎo)通，g截止時顯示“0”，這種使顯示器顯示字符的字形數(shù)據(jù)常稱為段數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示方式的每一個七段顯示器，需要由一個8 位并行口控制。優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，提高了工作效率，缺點(diǎn)是位數(shù)較多時顯示口隨之增加。
(2) 動態(tài)顯示方式是一位一位的輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對于每一位顯示器來說，每隔一段時間點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時間參數(shù)可以實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示，如顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極的電位只需要一個8位口（位數(shù)據(jù)口），控制字形也需要一個8位口（段數(shù)據(jù)口）。要使顯示管顯示不同的數(shù)字或者字符，需要使端口輸出相應(yīng)的字型碼
基于51單片機(jī)的波形發(fā)生器的設(shè)計.doc
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