基于DDS的程控信號發(fā)生器設計
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2．2 鍵盤控制電路
鍵盤是人工干預單片機進行控制的重要手段，可以實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)、傳送命令、切換功能等。鍵盤可分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤，獨立式鍵盤結構簡單，各個鍵彼此獨立，每個按鍵與一根數(shù)據(jù)輸入線相連。該結構簡單，使用方便，但是，隨著按鍵數(shù)量的增加所占用的I／O口線也同時增加。
2．3 顯示電路
鍵盤和LED(Light Emitting Diode)顯示是單片機應用系統(tǒng)實現(xiàn)人機對話的基本方式。頻率顯示電路主要由移位寄存器74HC164、數(shù)碼管以及發(fā)光二極管組成，根據(jù)數(shù)碼管驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I／O端口多。實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I／O端口，而且功耗更低。
由于編程簡單，且I／O口可以滿足需要，本設計選用靜態(tài)顯示方式。在靜態(tài)的顯示方式下，每位數(shù)碼管的a～h端與一個8位的I／O口相連。當要在某一個數(shù)碼管上顯示字符時，只要從對應的I／O口輸出并鎖存其顯示代碼即可。
AD9851輸出的正弦波最大頻率為70 MHz，分辨率為0．04 Hz，所以本設計選擇6個數(shù)碼管顯示，同時選擇6個移位寄存器74HC164。74HC1 64是8位串行輸入并行輸出移位寄存器，每接一片74HC164可以擴展一個8位并行輸出口，作為LED顯示器的8根段選線。顯示電路因由6個數(shù)碼管組成，因此有6個74HC164級聯(lián)在一起，前一級74HC164的QH端同時作為下一級74HC164的串行數(shù)據(jù)輸入端。最左邊的74HC164的數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)是由AT89S52的P3．0腳模擬串行輸入數(shù)據(jù)，所有的74HC164的同步時鐘輸入端(Clock)連接在一起，由單片機的P3．1腳模擬時鐘輸入。
但是如果只有6個數(shù)碼管顯示是不夠的，因此，加入3個發(fā)光二極管，把輸出頻率數(shù)值分為Hz，kHz，MHz三個檔。3個發(fā)光二極管分別經過200 Ω的電阻由單片機的P3．4，P3．5，P3．6控制。例如，當輸出頻率應以kHz為單位時，“kHz”發(fā)光二極管亮，則數(shù)碼管顯示的頻率數(shù)值是以kHz為單位的，這樣就能精確顯示0～70 MHz的頻率范圍。
2．4 AT89S52和AD9851最小應用系統(tǒng)設計
單片機最小應用系統(tǒng)是指沒有外圍器件及外設接口擴展的單片機系統(tǒng)。它是單片機應用系統(tǒng)的設計基礎，包括最小系統(tǒng)結構選擇、時鐘系統(tǒng)設計和復位系統(tǒng)設計。通常情況下，單片機最小應用系統(tǒng)分三種結構：
(1)總線型總線應用的最小系統(tǒng)結構，該結構由總線型單片機、復位電路、時鐘電路、I／O口及并行擴展總線組成。
(2)總線型非總線應用的最小系統(tǒng)結構，是只有單片機、復位電路構成的最簡單的電路，并行總線不用于外圍擴展；可作為應用系統(tǒng)的I／O口使用。
(3)非總線型單片機的最小系統(tǒng)結構。本設計中的電路連接圖(圖1)屬于總線型非總線應用的最小系統(tǒng)結構。
最小應用系統(tǒng)設計中單片機的選擇一般遵循以下原則：
(1)所選的單片機應最大程度的滿足構成單片機最小應用系統(tǒng)的要求，即性能／配置比約為1。
(2)根據(jù)產品要求，優(yōu)先選擇專業(yè)型單片機。最小系統(tǒng)的結構與所選的單片機型號有關。
2．4．1 AT89S52單片機的時鐘系統(tǒng)設計
AT89S52的振蕩器有兩種組成方式，即片內振蕩器和片外振蕩器。本設計選擇片內振蕩器的組成方式。
2．4．2 AT89S52單片機的復位系統(tǒng)設計
復位即是在復位端加不小于指定寬度的低電平(低電平復位)或高電平(高電平復位)信號使單片機的硬件處于初始狀態(tài)。單片機復位有低電平復位和高電平復位兩種，電平復位引腳定義為RST或RESET。
單片機的復位通常有上電復位，信號復位和運行監(jiān)控復位三種方式。本電路設計采用按鍵電平復位方式，實際上屬于上電復位和按鍵手動復位形式。
2．4．3 AD8951應用設計
AD9851可以產生一個頻譜純正，頻率和相位均可編程控制且穩(wěn)定度很好的模擬正弦波，AD9851的應用設計圖如圖2所示。在電路中，40位的頻率／相位控制字由AT89S52的P0口輸入AD9851的數(shù)據(jù)輸入端(D0～D7)，采用并行方式傳送數(shù)據(jù)。在AD9851中，為了避免要求高速參考時鐘振蕩器，在AD9851的內部有一個6倍頻參考時鐘乘法器，這就減少了由于外部頻率源過高而產生的相位噪聲，外部只需30 MHz的有源振蕩器。AD9851內部的高速比較器可接收DAC外部的低通濾波器的輸出，產生一個低抖動輸出脈沖，這個脈沖的頻率和相位可以通過程序來進行調解。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/172726.htm
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