基于单片机技术的波形发生器采用单片机设计(一)
摘 要
基于单片机技术的波形发生器采用单片机设计，用程序产生波形，先计算机构成波形的点数及数值，存到指定的存储区，再读取数据，经D/A转换都输出波形，进行D/A转换是，输出一个点的时间间隔须小于D/A转换所需时间。
关键词：单片机 波形发生器 D/A转换器
Abstract
The waveform generator of variable frequency power supply is designed in Microcontroller,the waveform of frequency power supply is created by using the program. The program procedure:first,the point nvmbers formed the waveform and their values are calculated,and save them to the appointed memory area.And then read data,perform D/Aconversions and outpot waveform.When then generator outputs data and performs D/Aconversions each time.
Keyword: Microcontroller; Waveform generator; DAC；
1 引言
波形发生器作为常用的信号源，被广泛应用于调试,自动控制系统和教学实验等领域。目前使用的波形发生器大部分对大的缺点是，其体积大，可靠性差，精度低。提出一种性价比高的波形发生器，利用单片机进行函数处理，由软件控制波形输出，利用单片机进行函数处理，由软件实现波形生成，输出的数字信号再经模拟和信号放大处理后输出所需波形。该波形发生器具有集成度高，体积小，可靠性好，精度高，价格便宜等特点。
2 设计任务和基本要求
2.1 具有产生正弦波.方波.三角波三种周期性波形的功能。
2.2 输入波形的频率范围为100~~20khz（非正弦波频率按10次斜波计
算）；重复频率可调，频率步进间隔小于100HZ。
2.3 具有显示输出波形的类型，重复频率（周期）和幅度的功能。
3 元器件性能分析
3.1 89C51处理器的基本介绍及其特点
89C51逻辑符号图
图（1）
89C51为40引脚，其引脚图如图（1）
CPU为Intel公司生产的89C51/89C52/89C55等。出厂所配晶振频率为12MHZ,每个机器周期为1.085us,用户可更换晶振以提高速度。●程序存贮器为64K,其中前4K/8K20K在CPU内部,其它程序在EPR0M27512中。●数据存贮器为32K(62256),地址为8000—FFFFH。●Ⅰ/O扩展8155,片内RAM地址∶200O-20FFH8155,命令口地址为∶2100HA口地址为∶21O1HB口地址为.2102HC口地址为:2103HT低八位∶2104HT高八位∶2105H●A/D采用精高度,速度快(25us)的AD574,并在其转换前对信号作了采样保持处理。AD574启动地址为:4000H高八位地址为∶4002H低四位地址为∶4003H多路模拟开关的使用∶IN0∶P1=0F8H IN4∶P1=0FCHIN1∶P1=0F9H IN5:P1=OFDHIN2∶P1=0FAH IN5:P1=0FEHIN3∶P1=0FBH IN7:P1=0FFHP1.0按CD4051的C⑼,P1.1按CD4051的B脚(10)、P1.2按CD4051的A脚(11)。●D/A采用0832输出,地址为∶6000H-6FFFH●键盘显示(CZ2)采用8279,地址为:7FFEH-7FFFH●日历时钟芯片DS12887,命令寄存器为5000H-500DH,不掉电数据存贮器为∶500EH-507FH [M] 89C51执行指令的时间与及定时器/计数器计数的频率都与振荡源的周期有关，为了提高波形频率的精度，采用12MHZ的晶振与外部时钟方式，晶振的两根引脚分别与89C51的外接晶振引脚X1和X2相连。波形发生器工作时，要求进入复位工作状态，因此需设计准确，可靠的复位电路。
89C51单片机内部设置两个16位可编程的定时器/计数器T0和T1，它们具有计数器方式和定时器方式两种工作方式及4种工作模式。在波形发生器中，将其做定时器使用，用它来精确地确定波形的两个采样点输出之间的延迟时间。模式1采用的是16位计数器，当T0或T1被允许记数后，从初值开始加1记数，最高位产生益处时向CPU请求中断。因此要想确定精确的时间，首先要计算出记数初值。中断系统是使处理器具有对外界异步事件的处理能力而设置的。当中央处理器CPU正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件。在波形发生器中，只用到片内定时器/计数器益出时产生的中断请求，既是在89C51输出一个波形采样点信号后，接着启动定时器，在定时器未产生中断之前，89C51等待，直到定时器计时结束，产生中断请求，89C51响应中断，接着输出下一个采样点信号，如此循环产生所需要的信号波形。
8279的基本介绍及其特点
3.2.1 8279的基本介绍
8279的逻辑符号
（图2）
8279为40引脚芯片，其引脚图为图（2）
8279是Intel公司生产的'通用可编程键盘和显示器接口电路芯片。8279可以实现对键盘和显示器的自动扫描，识别闭合键的键号，完成显示器动态显示。从而大大节省了CPU处理键盘和显示器的时间，提高了CPU的工作效率。另外，8279与单片机的