單片機在多種波形發(fā)生器中的應用

2 軟件設計

在硬件設計的基礎上進行軟件編程。由用戶通過按鍵選擇需要輸出何種波形。

2.1 方波輸出

本文通過80C51單片機內(nèi)部自帶的定時器/計數(shù)器實現(xiàn)方波輸出。采用定時器/計數(shù)器T1，工作方式1，計數(shù)器位數(shù)是16位；門控位GATE置0，定時器的運行只受控制寄存器TCON中運行控制位（TR）的控制；計數(shù)器初值的設定由以下公式計算得到：
N=2n-TCfosc/12

n為計數(shù)器位數(shù)；TC為定時時間；fosc為振蕩頻率。通過小鍵盤，由用戶鍵入需要輸出方波的周期（周期只能為正數(shù)，如1 ms,2 ms,10 ms等，最大為65 ms），在P0口將得到所需的方波波形。

2.2 鋸齒波、正弦波輸出

鋸齒波中的斜線用一個個小臺階來逼近，在一個周期內(nèi)從最小值開始逐步遞增，當達到最大值后又回到最小值，如此循環(huán)，當臺階間隔很小時，波形基本上近似于直線。適當選擇循環(huán)的時間，可以得到不同周期的鋸齒波。由圖3所示連接可知：選通MAX7534的LS寄存器地址為5FFFH；選通MS寄存器地址為： 3FFFH；選通DAC寄存器地址為：7FFFH；選通DAC轉換地址為：1FFFH。鋸齒波產(chǎn)生程序流程圖如圖4所示。

正弦波的產(chǎn)生采用查表法，單片機的I/O輸出均為+5 V的TTL電平，因此產(chǎn)生的正弦波幅值為+5 V。將一個周期內(nèi)的正弦波形等分為N份，那么第1點的角度為0°，對應的正弦值為5sin0°；第2點的角度為360°/N，對應的正弦值為5sin (360°/N ) ……，如此計算下去，將這些模擬量正弦值都轉換為雙極性方式下的數(shù)字量，得到一張按照點號順序排列的數(shù)字量正弦值表格。程序流程圖與鋸齒波產(chǎn)生子程序流程大致一致，只是每次送到MAX7534轉換的14位數(shù)字量是根據(jù)得到的表格所查得的。

3 結語

本文基于80C51單片機的多種波形發(fā)生器產(chǎn)生的3種波形完全能夠滿足實驗中的使用要求。采用的高性能數(shù)模轉換芯片保證了輸出波形的精度和穩(wěn)定性。通過軟件實現(xiàn)可以輸出更多的基本波形如：梯形波、三角波、反向鋸齒波等，具有實際的使用價值。

參考文獻
［1］周航慈,等.單片機程序設計基礎［M］.北京：航空航天大學出版社，1999
［2］李朝青.單片機原理及接口技術［M］.北京：航空航天大學出版社， 1994