单片机原理及应用课程设计-信号发生器的设计

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1、南京工程学院通信工程学院课程设计说明书(论文)题目信号发生器的设计课程名称单片机原理及应用专业电子信息工程班级学生姓名学号设计地点信息楼C210指导教师目录一、课程设计目的二、课程设计任务三、课程设计要求四、课程设计思路五、课程设计软件仿真结果截图六、课程设计体会七、主要参考文献八、附录：源程序一、课程设计目的：在学习《单片机原理及应用A》课程的基础上，进一步深入理解MCS-51单片机的结构、工作原理和应用技术，提高单片机控制系统设计、研发的能力；按照教学计划的要求，利用一周时间，综合应用所学知识，设计具有一定功能的小型单片机控制系统，培养学生一定的自学

2、能力和独立分析问题、解决问题的能力，要求学生能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，提出自己的设计方案，找出设计中遇到问题的解决途径。二、课程设计要求：1、整个课程设计的各个环节都要自己动手。2、通过TLC5615串行D/A转换芯片完成信号发生器设计，经由示波器观察信号波形；3、采用C语言编程实现；4、其他要求参见“nKDE-51单片机实验教学系统实验指导书；5、基本任务为必做项目，附加任务为选做项目；6、对课程设计进行总结，撰写课程设计说明书。三、课程设计任务：1、基本任务：利用nKDE-51单片机实验教学系统上的硬件资源，实现信号发生器的功能。2、附加

3、任务：通过键盘（1）选择输出信号的波形；（2）调整幅度、频率等参数。3、工作量要求：（1）设计的硬件电路图与程序流程图；（2）源程序代码；（3）系统运行结果符合课程设计要求。四、课程设计思路：TLC56151、TLC5615芯片结构：引脚功能：DIN：串行数据输入端OUTSCLKSCLK：串行时钟输入端REFinCSCS：片选端，低电平有效DINOUT:DAC模拟电压输出端DOUTREFin：基准输入端2、TLC5615芯片工作原理：TLC5615由16位转换寄存器、控制逻辑、10位DAC寄存器、上电复位、DAC、外部基准放大器、基准电压倍增器等部分组成

4、。TLC5615通过固定增益为2的运放缓冲电阻串接网络，把10位数字数据转换成模拟电压。上电时，内部电路吧10DAC寄存器复位至全0，其输出具有与基准输入相同的极性。（1）数据输入。由于DAC是12位寄存器，所以在写入10位数据后，最低2位写入2个“0”。（2）输出缓冲器。输出缓冲器具有满电源电压幅度输出，它带有短路保护并能驱动有100pF负载电容的2kΩ负载。（3）外部基准。外部基准电压输入经过缓冲，使得DAC输入电阻与代码无关。因此，REFin的输入电阻为10MΩ，输入电容典型值为5pF，它们与输入代码无关。基准电压决定DAC的满度输出。（4）逻辑接

5、口。逻辑输入端可使用TTL或CMOS逻辑电平。使用满电源电压幅度时，CMOS逻辑可得到最小的功耗。使用TTL逻辑电平是，功耗需求增加约2倍。（5）串行时钟和更新速率。TLC5615的最大串行时钟频率近似为14MHz。通常，数字更新速率受片选周期的限制。对于满度输入阶跃跳变，10位DAC的建立时间约为12.5μs，这把更新频率限制在80KHz。当片选信号为低电平时，输入数据读入16bit移位寄存器。SCLK输入的上升沿把数据移入输入寄存器，接着，CS的上升沿把数据传送至DAC寄存器，当CS为高电平时，输入的数据不能由时钟同步送入输入寄存器。所有CS的跳变应

6、发生在SCLK输入为低电平时。DIN只需要输入12位数据，DIN输入的12位数据中，前10位为TLC5615输入的D/A转换数据，并且输入时，高位在前，低位在后，后2位必须写入为0的2位数值，因为TLC5615的DAC输入锁存器为12位宽。3、总流程图：开始键盘扫描（确定是否改变频率、幅度）检测按键，确定输出波形4、程序编译及软件仿真电路原理图：其中开关S5控制波形变换，S2控制频率减小，S1控制频率增大，S3控制幅度增加，S4控制幅度减小。元器件列表：元器件名称所属类型AT89C51MicroprocessorICSCRYSTAL晶振Misecllan

7、eousCAP电容CapacitorRES电阻ResistorCAP-ELEC电容CapacitorBUTTON按键Switches&relaysTLC5615C(L)DDataConverters五、课程设计软件仿真结果截图：1、输出正弦波：2、正弦波转换成锯齿波：3、锯齿波变换成方波：2、三角波：3、正弦波幅度改变：2、正弦波频率改变：3、锯齿波幅度改变：2、锯齿波频率改变：3、方波幅度改变：2、方波频率改变：10.三角波频率改变：11.三角波幅度改变：六、课程设计体会：本次课程设计对我来说从原理到编程上都没有什么大问题，参考相关书籍及老师给的程序，

8、可以实现信号发生器的一些基本功能，比如改变波形、改变波形频率、改变波形幅度。这次