课程设计-基于DAC0832的波形发生器设计

波形发生器设计目录摘要..............................................................................................................................1第一章绪论............................................................................................................2第二章DAC0832及其特性...................................................................................32.1D/A转换器与单片机接口探究.................................................................32.1.1数据线连接........................................................................................32.1.2地址线连接........................................................................................32.1.3控制线连接........................................................................................32.2DAC0832的认识.......................................................................................42.2.1DAC0832的结构............................................................................42.2.2DAC0832的引脚............................................................................42.2.3DAC0832的启动控制方式............................................................5第三章硬件设计........................................................................................................73.1启动方式选择...............................................................................................73.2框图设计.......................................................................................................73.3电路图设计...................................................................................................7第四章程序设计........................................................................................................94.1程序流程图...................................................................................................94.1.1程序设计思路....................................................................................94.1.2流程图.................................................................................................94.2用C语言实现............................................................................................114.3用汇编语言实现.........................................................................................14第五章Proteus仿真及结果.....................................................................................175.1方波：..........................................................................................................175.2正弦波：......................................................................................................175.3三角波：......................................................................................................185.4梯形波：......................................................................................................185.5锯齿波：......................................................................................................19设计心得：................................................................................................................20参考文献：................................................................................................................21第1页，共21页摘要本设计使用AT89C51单片机做控制，选择8位D/A转换器DAC0832作D/A转换。硬件方面，首先51熟悉单片机的结构和工作原理，连接单片机的最小系统。之后熟悉D/A转换器工作方式，经过分析后选择DAC0832的单缓冲启动控制方式，完成电路框图。进一步根据设计要求完成通过独立按键控制D/A输出，作出电路框图和电路原理图。软件方面：设计思路主要体现在两点上。一是控制，通过程序控制DAC转换与输出，按键消抖，选择相应的即将输出的波形。二是产生波形，根据波形的特点编写程序以产生相应波形的数字信号。分别通过C语言和汇编语言实现简易的波形发生器，输出方波、正弦波、三角波、梯形波和锯齿波，通过独立按键控制分别输出不同的波形。以KILL与Proteus为设计平台，仿真测试设计结果的正确性。关键字:51单片机，DAC0832，单缓冲启动控制方式，波形发生器，C语言设计，汇编语言设计第2页，共21页第一章绪论单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。51单片机是目前最流行的8位单片机。51单片机是对所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flashrom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。第3页，共21页第二章DAC0832及其特性2.1D/A转换器与单片机接口探究D/A转换器与单片机接口具有软硬相依性。在连接过程中要考虑到数据线、地址线、控制线的连接。2.1.1数据线连接D/A转换器与单片机接口要考虑到两个问题：一个是位数，当高于8位的D/A转换器与8位数据总线的51单片机接口时，51单片机的数据必须分时输出，这时就必须考虑数据分时传送的格式和输出电压“毛刺”问题；二是D/A转化器的内部结构，当D/A转换器的内部结构没有输入锁存器时，必须在单片机与D/A转换器之间增设锁存器或者I/O口。最常用的是8位带锁存端的D/A转换器与8位单片机的接口，这时只需要将单片机的数据总线和D/A转换器的8位数据输入端一一对应即可。2.1.2地址线连接一般的D/A转换器只有片选信号，而没有地址线。这时单片机的地址线采用全译码或者部分译码，经译码器输出控制片选信号，也可以用某一位I/O线来控制片选信号。也有少数D/A转换器有少量的地址线，用于选中片内独立的寄存器或者选择输出通道，这时单片机执行的地址线与D/A转换器的地址线对应连接。2.1.3控制线连接D/A转换器主要有片选信号、写信号、及启动转换信号等，一般由单片机的有关引脚或译码器提供。一般来说，写信号多由单片机的WR信号控制；启动信号常常由片选信号与写信号的组合形式（LE1、LE2）形成，当单片机执行一条输出指令时，传送的地址使转换器的片选信号有效，由WR实现启动。（具体实现原理见1.2节）第4页，共21页2.2DAC0832的认识图1.1DAC0832的管脚结构2.2.1DAC0832的结构DAC0832的结构如图1.1所示，主要由控制逻辑电路、输入寄存器、DAC寄存器和D/A转换器构成。由上图逻辑控制电路可知：LE1=(CS+1WR）ILELE2=2WR+XREF由LE1控制输入寄存器读入数据，由LE2控制输入寄存器向DAC寄存器传输数据，同时开始D/A转换。2.2.2DAC0832的引脚DAC0832的引脚如图1.1所示：DI0~DI7：8位数据输入线，高电平有效。ILE：数据锁存允许控制输入线，高电平有效。第5页，共21页CS：片选信号输入线，低电平有效。1WR：输入锁存器写选通输入线，负脉冲有效。输入锁存器的信号就是LE1。LE1负跳变有效。XREF：数据传送控制信号输入线，低电平有效。2WR：DAC寄存器写选通信号输入线，负脉冲有效。DAC锁