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1、绪论单片机全称为单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）,又称微控制器（MicrocontrollerUint）或嵌入式控制器（EmbeddedController）。它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SoC（片上系统）方向发展。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，所以广泛应用
2、于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。可以发现,单片机的应用与开发,在时代发展中所占的重要位置。所以，我们以一简易的低频信号设计为例，了解单片机的基本原理。编者2008年6月19日17目录一．要求与设计方案3二．硬件电路设计41．原理图42．控制部分43．AT89C2051的主要分析54．数/模转换部分75．DAC0832的主要分析7三．软件电路设计101．初始化子程序102．键扫描子程序103．波形数据产生子程序114．主程序11四．调试及性能分析12五．控制源程序清单13
3、六．心得体会1717一．要求与设计方案1．要求：输出0.1----50HZ的正弦波,三角波和方波信号,其中正弦波和三角波信号可通过按键选择输出,输出信号的频率可以从0.1----50HZ范围内调整.2由于输出信号的频率较低，因此考虑使用单片机作为控制器，用中断查表法完成波形数据的输出,再用D/A转换输出规定的波形信号.方波信号直接由单片机的端口输出.结合功能要求情况,决定使用AT89C2051单片机作为控制器，用DAC0832作为D/A转换器功能按键使用单片机的三个端口。结构图如下简易低频信号系统结构框图17二．硬件电路设计1．原理图2．控制部分控制芯片选择ATMEL公
4、司的AT89C2051单片机，芯片为20脚双列直插封装,工作电压为2.7---6V,具有13个I/O口,完全能满足我们的设计要求,控制系统按最小化工作模式设计,P3.0---P3.2口接3个按键,其中T1为频率增加键,T2为频率减小键,T3为正弦波与三角波选择按键.P1口输出波形数据,其中P1.0和P1.1口须外接上拉电阻。173．AT89C2051的主要分析(1).AT89C2051的主要特点：2K字节闪速可编程可擦除只读存储器（FLASHEEPROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM）,可重复擦写10000次，数据保存时间10年，工作电压范围：2.7～
5、6V,工作频率：0～24MHz,15根可编程I/O引线，2个16位定时器/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行口，一个精密模拟比较器，两级程序加密，输出口可直接驱动LED显示，低功耗的闲置和调电保护工作方式，以及片内振荡器和时钟电路。由于AT89C2051单片机功能强劲，且体积小（芯片只有20个引脚），所以它在许多嵌入式和便携式测控系统中得到广泛应用，如机电式或电子式电度表，智能煤气表，测速仪等智能仪器。(2).AT89C2051的结构框图AT89C2051是一带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储体(EEPROM)的低电压,高性能8位CMOS微型计算机。如图所
6、示。它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS—51指令集和引脚结构兼容。通过在单块芯片上组合通用的CPL1和闪速存储器,ATMELAT89C2051是一强劲的微型计算机,它对许多嵌入式控制应用提供一高度灵活和成本低的解决办法。17(3).引脚说明AT89C2051是一个有20个引脚的芯片,引脚如图所示,与8051内部结构进行对比可发现,AT89C2051减少了两个对外端口（即P0、P2口）,使它最大可能地减少了对外引脚,因而芯片尺寸有所减少。AT89C2051芯片的20个引脚功能为：Vcc：电源电压。GND：地。P1口：P1口是一8位双向I/O口。口引
7、脚P1.2～P1.7提供内部上拉电阻。P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(AIN0)和反相输入（AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示。当P1口引脚写入“1”时,其可用作输入端。当引脚P1.2～P1.7用作输入并被外部拉低时,它们将因内部的上拉电阻而流出电流(IIL)。P1口还在闪速编程和程序校验期间接收代码数据。P3口：P3口的P3.0～P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/0引脚。P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用
