(1)利用所學(xué)單片機(jī)的理論知識(shí)進(jìn)行軟硬件整體設(shè)計(jì),鍛煉理論聯(lián)系實(shí)際、提高我們的綜合應(yīng)用能力。
(2)我們這次的設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)并開發(fā)統(tǒng)輸出多種波形(正弦波、三角波、鋸齒波、方波、梯形波)且頻率,幅度可變的函數(shù)發(fā)生器。
(3)掌握各個(gè)接口芯片(如 0832 等）的功質(zhì)特性及接口方法,并能運(yùn)用其實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)功能器件。
(4) 在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,我們所學(xué)的知識(shí)大都是課本上的,在機(jī)房的練習(xí)大家也都是分散的對(duì)各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行練習(xí),因此,缺乏一種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)鍛練。在所學(xué)結(jié)束以后,這樣的設(shè)計(jì)十分有助于知識(shí)系統(tǒng)的總結(jié)到一起。
(5) 通過這幾個(gè)波形進(jìn)行組合形成了一個(gè)函數(shù)發(fā)生器,使得我對(duì)系統(tǒng)的整個(gè)框架的設(shè)計(jì)有了一個(gè)很好的鍛煉,這不僅有助于大家找到自己感興趣的項(xiàng)目，更可以鍛練大家微機(jī)知識(shí)的應(yīng)用。
1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)利用設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、梯形波、鋸齒波的波形發(fā)生器。(2)以單片機(jī)為核心,利用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片0832 完成數(shù)模轉(zhuǎn)換。 (3)以按鍵來選擇要產(chǎn)生的波形。(4)用示波器觀察波形。
第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)基本模塊設(shè)計(jì)與論證
2.1.1 信號(hào)發(fā)生模塊采用單片機(jī)和 DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成波形。通過編程的方法來控制輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字量，從而控制輸出信號(hào)的波形和頻率。它的特點(diǎn)是價(jià)格低、設(shè)計(jì)簡單， 在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少。
2.1.2 輸出顯示模塊用 LCD 液晶進(jìn)行顯示。LCD 由于其顯示清晰，顯示內(nèi)容豐富，顯示信息量大，使用方便，顯示快速而得到了廣泛的應(yīng)用。
2.1.3 鍵盤模塊采用獨(dú)立式按鍵電路，每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一根 I/O 接口線,每個(gè) I/O 口的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤采用端口直接掃描方式。缺點(diǎn)為當(dāng)按鍵較多時(shí)占用單片機(jī)的 I/O 口數(shù)目較多，優(yōu)點(diǎn)為電路設(shè)計(jì)簡單，且編程相對(duì)比較容易。
2.1.4 電路設(shè)計(jì)最終方案本系統(tǒng)包括主控模塊，顯示模塊，信號(hào)發(fā)生模塊，鍵盤模塊，運(yùn)放模塊，綜上各方案所述，確定最終設(shè)計(jì)方案為：采用AT89C51 作為主控制系統(tǒng)，LCD 液晶顯示作為顯示部分，獨(dú)立式按鍵作為鍵盤模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832 作為信號(hào)發(fā)生模塊，LM324 作為電流/電壓轉(zhuǎn)換放大模塊。
2.2 系統(tǒng)原理及總體結(jié)構(gòu)圖
2.2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖根據(jù)上述電路設(shè)計(jì)的最終方案，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
圖 1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
3.1.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵電路，它決定著將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)，從而得到各種所需要的波形。 1. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理數(shù)模轉(zhuǎn)換器可將數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換成與此數(shù)值成正比的模擬量信號(hào)。需要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量由一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字表示，每位二進(jìn)制數(shù)字都有一定的權(quán)，在轉(zhuǎn)換中，應(yīng)將二進(jìn)制數(shù)的每一位按照權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量輸出分量，然后將各個(gè)輸出分量疊加，總和就是與數(shù)字量成正比的模擬量數(shù)值。 上述的 D/A 轉(zhuǎn)換，常用如圖 5 所示的倒 T 形解碼網(wǎng)絡(luò)加以實(shí)現(xiàn)。 
圖5 倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 電路設(shè)計(jì)如圖 5 所示，包括由 R-2R 組成的電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬電子開關(guān)和集成運(yùn)算放大器。 對(duì)于電阻網(wǎng)絡(luò)，無論從哪個(gè) R-2R 節(jié)點(diǎn)看，等效電阻都是 R，因此，從參考電壓端輸入的電流為： IR=VREF/R 根據(jù)分流公式，各支路電流為： I7=I/21I6 =I/22I5 =I/23I4 =I/24I3 =I/25I2 =I/26I1 =I/27I0 =I/28 于是，經(jīng)過運(yùn)算放大器輸出的模擬電壓 VO 為： VO = - RF∑Ii= －Rfb VREF/R×28(D7×27 +D6×26 +D5×25+ D4×24+D3×23+D2×22+D1×21+D0×20) 其中 VREF 是進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)提供的參考電壓，Rfb 為集成運(yùn)算放大器的反饋電阻，D7 ~ D0 取值為 0 或 1，0 表示切換開關(guān)與地相連，1 表示與參考電壓相連。通過上述電路，即完成了二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)到模擬電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。 2. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)（1） 分辨率 分辨率指輸入給 D/A 轉(zhuǎn)換器的單位數(shù)字量引起的模擬量輸出的變化，通常定義為輸
出滿刻度值與 2n 之比（n 為 D/A 轉(zhuǎn)換器的二進(jìn)制位數(shù)）。二進(jìn)制位數(shù)越多，分辨率越高， 即 D/A 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入量變化的敏感程度越高。使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)對(duì) D/A 轉(zhuǎn)換器分辨率的需要來選定 D/A 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。 （2） 相對(duì)精度 相對(duì)精度是指在滿刻度已經(jīng)校準(zhǔn)的前提下，在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)于任一數(shù)碼的模擬量輸出與它的理論值之差。通常用偏差幾個(gè) LSB 來表示。 （3） 建立時(shí)間 建立時(shí)間是描述 D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換快慢的一個(gè)參數(shù)，用于表明轉(zhuǎn)換時(shí)間或轉(zhuǎn)換速度。其值為從輸入數(shù)字量到輸出達(dá)到總值誤差±(1/2)LSB（最低有效位）時(shí)所需的時(shí)間。電流輸出的轉(zhuǎn)換時(shí)間較短，而電壓輸出的轉(zhuǎn)換器，由于要加上完成 I-V 轉(zhuǎn)換的運(yùn)算放大器的延遲時(shí)間，因此轉(zhuǎn)換時(shí)間要長一些�？焖� D/A 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間可控制在 1us 以下。 （4） 線性度 通常用非線性誤差的大小表示 D/A 轉(zhuǎn)換器的線性度，輸入輸出特性的偏差與滿刻度輸出之比的百分?jǐn)?shù)表示非線性誤差。一定溫度下的最大非線性誤差一般為 0.01%～0.03%。 3. DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片主要特性與結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的具有 2 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器的 8 位分辨率的D/A 轉(zhuǎn)換芯片。此芯片與微處理器完全兼容，并且價(jià)格低廉，接口簡單，轉(zhuǎn)換控制容易， 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 1. DAC0832 的主要特性 l 分辨率為 8 位； l 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 1us； l 可單緩沖、雙緩沖或者直接數(shù)字轉(zhuǎn)換； l 只需在滿量程下調(diào)整其線性度； l 邏輯電平輸入與 TTL 兼容； l 單一電源供電（+5V～+15V）； l 基準(zhǔn)電壓的范圍為±10V。 2. DAC0832 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DAC0832 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 6 所示。它由 8 位輸入鎖存器、8 位 DAC 寄存器、8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成，通過兩個(gè)輸入寄存器構(gòu)成兩級(jí)數(shù)據(jù)輸入鎖存。
圖 6 DAC0832 內(nèi)部邏輯框圖 使用時(shí)，數(shù)據(jù)輸入可以采用兩級(jí)鎖存（雙鎖存）、單級(jí)鎖存（一級(jí)鎖存，一級(jí)直通方式）或直接輸入（兩級(jí)直通）形式。上圖中，2個(gè)與門電路組成寄存器輸出控制邏輯電路， 該邏輯電路的功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存控制。 3. DAC0832 的引腳功能 DI0～DI7:8 位數(shù)據(jù)輸入線。 — — CS:片選信號(hào)輸入，低電平有效。 ILE:數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)，高電平有效。 — — WR1：輸入寄存器寫選通輸入信號(hào)，低 平有效。
圖 7 DAC0832 的引腳 — — WR2:DAC 寄存器寫選通輸入信號(hào)，低電平有效。 ：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)，低電平有效。上述兩個(gè)信號(hào)控制 DAC 寄存器是否為數(shù)據(jù)直 — — — — — — — — — — — — 通方式。當(dāng) WR2=0 和XFER=0 時(shí)，為 DAC 寄存器直通方式；當(dāng) WR2=1 或XFER=1 時(shí)，
為 DAC 寄存器鎖存方式。 IOUT1、IOUT2：電流輸出，IOUT1+IOUT2=常數(shù)。 Rfb：反饋電阻輸入端。內(nèi)部接反饋電阻，外部通過該引腳接運(yùn)放輸出端。為了取得電壓輸出，需要在輸出端接運(yùn)算放大器，Rfb 即為運(yùn)算放大器的反饋電阻端。 Vref：基準(zhǔn)電壓，其值為-10V～+10V。AGND：模擬信號(hào)地。 DGND：數(shù)字信號(hào)地，為工作電源地和數(shù)字邏輯地，可在基準(zhǔn)電源處進(jìn)行單點(diǎn)共地。VCC：電源輸入端，其值為+5V～+15V。 4. DAC0832 芯片與單片機(jī)的接口— — — — — — 采用直通工作方式，當(dāng) DAC0832 芯片的片選信號(hào)CS、寫信號(hào) WR1、WR2 及傳送 — — — — 控制信號(hào)XFER的引腳全部接地，允許輸入鎖存信號(hào) ILE 引腳+5V 時(shí)，DAC0832 芯片就 處于直通工作方式，數(shù)字量一旦輸入，就直接進(jìn)入 DAC 寄存器，進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換，從輸出端得到轉(zhuǎn)換的模擬量。
3.1.2 電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路
由于從 DAC0832 轉(zhuǎn)換出來的模擬信號(hào)為電流信號(hào)，為了方便觀測(cè)輸出信號(hào)的特征， 特將 DAC0832 輸出的信號(hào)經(jīng)過電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。本設(shè)計(jì)中使用的運(yùn)放為 LM324。LM324 運(yùn)算放大器是價(jià)格便宜的帶差動(dòng)輸入功能的四運(yùn)算放大器。其引腳圖如圖 8 所示。
圖 8 LM324 引腳 LM324 的特點(diǎn)： 1.短路保護(hù)輸出 2.真差動(dòng)輸入級(jí) 3.可單電源工作：3V-32V 4.低偏置電流：最大 100nA（LM324A）
5.每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器。 6.具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/font> 7.共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源 8.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列 9.輸入端具有靜電保護(hù)功能 DAC0832 輸出信號(hào)經(jīng)運(yùn)放電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷汉笥袃煞N輸出方式。一種為單極性輸出方式。此方式中，DAC0832 通過使用一片LM324 運(yùn)算放大器將從單片機(jī)輸入的數(shù)字量 Din 轉(zhuǎn)換為電壓輸出，其輸出電壓為 Uout=Din/28 *（-VREF）。當(dāng) VREF=5V 時(shí)，Uout的輸出范圍為-5V~0V。另一種為雙極性輸出方式。本設(shè)計(jì)中采用雙極性輸出方式，如圖 9 所示。其雙極性輸出原理為：因?yàn)?U1為-5V~0V，根據(jù)電流環(huán)路定理有 R 2R 2R
即：Uout=-VREF-2U1
所以當(dāng) VREF=5V,而 U1 為-5V~ 0V 輸出時(shí)，Uout 的輸出為-5~+5V，即實(shí)現(xiàn)了雙極性輸出。
圖 9 DAC0832 和兩片 LM324 實(shí)現(xiàn)雙極性輸出
3.1.3 液晶顯示電路顯示模塊主要是用來顯示輸出信號(hào)的波形類型和頻率大小，本設(shè)計(jì)中以 LM016L 作為顯示器件。LM016L 智能型顯示模塊是一種低功耗、低價(jià)值、低損耗的顯示器件，它不但可以顯示各式各樣的字符、漢字和圖形，同時(shí)具有可編程能力，且與單片機(jī)接口方便。 1. 引腳功能說明
LCD LM016L 采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳接口，各引腳接口說明如下： 第1腳：VSS 為地電源。 第2腳：VDD 接5V 正電源。 第3腳：VEE 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第4腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以 讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第6腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 2. 基本操作時(shí)序表讀寫操作時(shí)序如圖10和圖11所示。 
圖 10 讀操作時(shí)序圖 11 寫操作時(shí)序 3. LCD LM016L 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)
志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。圖12是016的內(nèi)部顯示地址。
圖 12 1602LCD 內(nèi)部顯示地址 016液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形。 
圖 13 字符代碼與圖形對(duì)應(yīng)圖 4. 液晶 LM016L 顯示電路圖本設(shè)計(jì)中，液晶顯示電路與單片機(jī)的連接如圖 14 所示。
圖 14 液晶顯示電路
3.1.4 鍵盤電路該子系統(tǒng)是5 個(gè)獨(dú)立鍵盤和一個(gè)2 輸入與門組成，其中與門輸出端連接單片機(jī)的P3.2 口以便形成外部中斷。5 個(gè)按鍵分別連接單片機(jī)的 P2.0~P2.4 口。2 輸入與門一引腳與K1 按鍵相連，另一引腳接高電平。當(dāng) K1 按下時(shí)，INT0 為低電平，可知外部中斷到了， 系統(tǒng)執(zhí)行中斷程序。當(dāng) K2~K5 按鍵某一個(gè)按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的 P2.1~P2.4 口中某個(gè)為低電平， 系統(tǒng)可以感知此按鍵按下，從而執(zhí)行相應(yīng)的程序。每個(gè)按鍵的功能如表 2 所示。 表 2 按鍵功能表
按鍵電路的電路圖如圖 15 所示。 圖 15 按鍵電路圖
第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件主要是用來控制信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)的邏輯進(jìn)行運(yùn)行。在軟件設(shè)計(jì)上， 根據(jù)功能分成了多個(gè)模塊編程，主要包括：主程序模塊、四種不同的波形產(chǎn)生模塊、按鍵處理模塊、外部中斷模塊、液晶顯示模塊等。
4.1 系統(tǒng)主程序流程框圖系統(tǒng)主程序流程圖如圖 16 所示，源程序見附件。 
圖 16 系統(tǒng)主程序流程圖
4.2 信號(hào)產(chǎn)生子程序本系統(tǒng)采用編程的方法，來輸出四種不同的波形即正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波。各種波形的產(chǎn)生方法如下。
4.2.1 正弦波發(fā)生子程序正弦波的產(chǎn)生比較特殊，它不能由單片機(jī)直接產(chǎn)生，只能由如圖 17 所示的階梯波來向正弦波逼近。很顯然，在一個(gè)周期內(nèi)階梯波的階梯數(shù)目越多，單片機(jī)輸出的波形也就
越接近正弦波。 
圖 17 正弦波信號(hào)的產(chǎn)生 先假定正弦波的振幅是 2.56 V，則波谷對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為最小值 00H，波峰對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為最大值 FFH。將正弦波的第一個(gè)周期的波形按角度均分為若干等份，并計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓值，電壓值計(jì)算方法：Vx=2.5·(1+sinθ)，因?yàn)?00H～FFH 對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為0～255，所以根據(jù)算出的電壓就可直接寫出各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。單片機(jī)將一個(gè)周期的數(shù)字量存入一定的存儲(chǔ)區(qū)域中，然后依次循環(huán)取出這些數(shù)字量，并送 D/A 電路轉(zhuǎn)換成階梯波，即近似的正弦波輸出。圖 18 為正弦波產(chǎn)生的流程圖。 
圖 18 正弦波產(chǎn)生的流程圖
4.2.2 矩形波發(fā)生子程序如圖 19 所示，矩形波的實(shí)現(xiàn)比較簡單。首先定義一個(gè)無符號(hào)字符型變量 i=0，使自變量 i 不斷的自動(dòng)加 1，若 i 的值小于squa_num，將 P0 口賦值為 0xFF；若 i 的值大于squa_num，則將 P0 口賦值為 0x00。當(dāng) i 自加到 256 后又自動(dòng)變?yōu)?0，以此循環(huán)，即可得
到矩形波。當(dāng) squa_num=128 時(shí)，此時(shí)輸出的為方波。調(diào)節(jié) squa_num 的大小，即可實(shí)現(xiàn)矩形波占空比的調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間的大小，即可實(shí)現(xiàn)矩形波頻率的改變。
圖 19 矩形波產(chǎn)生流程圖
4.2.3 三角波發(fā)生子程序 三角波中的斜線用一個(gè)個(gè)小臺(tái)階來逼近，當(dāng)臺(tái)階間隔很小時(shí)，波形基本上近似一直線。首先定義一個(gè)無符號(hào)字符型變量i=0，使自變量 i 不斷的自動(dòng)加 1，若 i 的值小于 128， 將 P0 口賦值為 i；若 i 的值大于 128，則將 P0 口賦值為 256-i。當(dāng) i 自加到 256 后又自動(dòng)變?yōu)?0，以此循環(huán)，從而 P0 口實(shí)現(xiàn)了周期性的數(shù)字量變換，在經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)變成模擬信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算放大電路后就得到了周期性的三角波。三角波產(chǎn)生流程圖如圖 20 所示。
圖 20 三角波發(fā)生流程圖
4.2.4 鋸齒波發(fā)生子程序鋸齒波的實(shí)現(xiàn)過程與三角波類似，也是定義一個(gè)變量 i=0，并使 P0=i，自變量 i 不斷的自動(dòng)加 1，直到加到 255，然后 i 又可以自動(dòng)歸為 0，再不斷的重復(fù)上過程。在此過程中，P0 口的值也隨著 i 一樣變化，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換 DAC0832 后，周期性逐一變化的數(shù)字量就轉(zhuǎn)換為鋸齒波輸出了。通過調(diào)節(jié) P0 口每相鄰兩個(gè)值之間的延遲時(shí)間，就可以改變鋸齒波的頻率。圖 21 為鋸齒波發(fā)生流程圖。 
圖 21 鋸齒波發(fā)生流程圖
4.3 按鍵處理子程序
在本設(shè)計(jì)中，主要是通過按鍵來調(diào)節(jié)輸出波形的類型、頻率的大小及矩形波的占空比，采用程序控制掃描方式，時(shí)刻監(jiān)視著有無按鍵按下。為了能夠更準(zhǔn)確的判斷按鍵的情況，一旦有按鍵按下時(shí)，先延時(shí)去除按鍵的抖動(dòng)，再判斷是哪個(gè)按鍵按下，從而單片機(jī)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行相應(yīng)的程序。圖 22 為按鍵處理流程圖。
圖 22 按鍵處理流程圖
4.4 液晶顯示子程序
LCD LM016L 的顯示函數(shù)很簡單，只要嚴(yán)格按照其時(shí)序圖操作，并結(jié)合其相關(guān)指令集，寫好 LCD 的初始化程序，清屏程序，寫指令程序，寫數(shù)據(jù)程序，讀數(shù)據(jù)程序等一系列驅(qū)動(dòng)程序，即可完成 LCD 的所有顯示需要。在本設(shè)計(jì)中，由于需要顯示的內(nèi)容比較多， 且有些需要重復(fù)顯示，有些只要顯示一次，故只畫出液晶顯示的基本流程，如圖 23 所示。 圖 23 液晶顯示流程圖
4.5 INT0 中斷子程序中斷子程序是用來控制輸出波形的選擇及將輸出波形的類型在 LCD 液晶顯示屏上顯示出來。當(dāng)波形選擇按鍵 K1 按下時(shí)，進(jìn)入中斷程序中，此時(shí)波形選擇標(biāo)識(shí) WaveChoice 加 1，LCD 液晶顯示屏上顯示出相應(yīng)的波形類型。中斷結(jié)束后，主程序中根據(jù)WaveChoice的值輸出相應(yīng)的波形。圖 24 為 INT0 中斷流程圖。
圖 24 INT0 中斷流程圖
第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試
5.1 系統(tǒng)調(diào)試過程1. 編譯、連接項(xiàng)目，形成目標(biāo)文件 打開 Keil 新建工程文件，然后添加源程序文件，保存時(shí)把文件后綴名改成“.c”，再直接導(dǎo)入新建的工程中。 把源程序全部錄入后，先粗略的檢查一遍，主要改正明顯的各種錯(cuò)誤，這樣可以減少之后的修改工作量。接著 Options forTarget “Target 1” ，點(diǎn)擊 Output ，勾選 Create Hex 那個(gè)選項(xiàng)，生成可執(zhí)行的文件。然后點(diǎn)擊 Project 菜單下的 Built Target 命令然后再進(jìn)行編譯、連接，形成目標(biāo)文件。編譯、連接用 Project 菜單下的 Built Target 命令（或快捷鍵 F7），也可以直接點(diǎn)擊工具欄中相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)。 2. 運(yùn)行調(diào)試 在 Proteus 軟件中先從元件庫中加載要使用的那些元件，然后把元件放在圖紙上一個(gè)一個(gè)的接線，盡量不讓線交錯(cuò)，便于查看、分析，有必要時(shí)，使用接線標(biāo)號(hào)法。完成所有元器件的接線后，在單片機(jī)上右擊選 Edit Properties，在 Program file 那一行右側(cè)點(diǎn)擊， 然后選擇前面生成的以“.hex”為后綴名的文件，為單片機(jī) AT89C51 添加可執(zhí)行文件。然后點(diǎn)擊左下角的相關(guān)按鍵，開始進(jìn)行仿真。 3.源程序（部分重要代碼）
5.2 系統(tǒng)仿真結(jié)果經(jīng)以上調(diào)試，確認(rèn)程序沒有問題時(shí)，加載到 Proteus 軟件中進(jìn)行仿真，所得仿真結(jié)果
如下。 （1）剛開始運(yùn)行程序，沒有按鍵操作時(shí)，仿真結(jié)果如圖 25 所示。
圖 25 仿真初始化結(jié)果 （2）當(dāng)按下進(jìn)行波形四種波形選擇時(shí)，每種波形的仿真結(jié)果如下。
頻率增大后 圖 26 正弦波
頻率增大后
圖 27 方波
頻率增加后 圖 28 三角波
經(jīng)過為期兩周的單片機(jī)綜合應(yīng)用實(shí)踐的學(xué)習(xí)深有體會(huì)，主要有以下幾個(gè)方面： （1） 通過查閱大量資料使自己對(duì)信號(hào)發(fā)生器的研究現(xiàn)狀、原理、工作方式等的基本 概念及技術(shù)發(fā)展有了更好的理解。 （2） 針對(duì)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，確定信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案，并逐步來實(shí)現(xiàn)。 （3） 本系統(tǒng)使用了單片機(jī)作為主控制器，直接由軟件產(chǎn)生不同波形信號(hào)的輸出， 因此在如何編寫程序方面下了很大的功夫，也收獲了很多知識(shí)。
附錄A 電路原理圖
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程序:http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-229095-1.html
仿真:無
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U1 + UREF + Uout = 0
