数字音频信号发生器的设计毕业设计论文(编辑修改稿)

数字音频信号发生器的设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

U 可以对 错误 !未找到引用源。 总线上挂接的电路进行故障检查。 错误 !未找到引用源。 的标准操作介绍 错误 !未找到引用源。 的标准操作包括时钟和数据传输、 起始信号 、停止信号、总线时序、待机模式和存储器复位。 3）起始信号 时钟线保持高电平期间数据线电平从高到低的跳变作为 错误 !未找到引用源。 总线的起始信号。 时序图如图。 图 错误 !未找到引用源。 起始停止时序图 4）停止信号 时钟线保持高电平期间数据线电平从低到高的跳变作为 错误 !未找到引用源。 总线的停止信号。 5）总线时序 错误 !未找到引用源。 总线时序如图。 图 错误 !未找到引用源。 总线时序图 6）写周期时序 错误 !未找到引用源。 总线的写周期时序图如图 所示。 岳阳职业技术学院 数字音频信号发生器的设计 12 图 错误 !未找到引用源。 总线写周期时序图 7）器件寻址 主器件通过发送一个起始信号启动发送过程，然后发送它所要寻址的从器件的地址。 8 位从器件地址的高 4 位固定为 1010。 接下来的 3 位（ A A A0） 为器件的地址位，用来定义哪个器件以及器件的哪个部分被主器 件访问，从器件 8 位地址的最低位，作为读写控制位，“ 1” 表示对从器件进行读操作，“ 0” 表示对从器件进行写操作。 在主器件发送起始信号和从器件地址字节后， AT24C 系列的 监视总线并当其地址与发送的从地址相符时响应一个应答信号（通过 SDA 线）。 AT24C 系列器件 再根据读写控制位（ R/W） 的状态进行读或写操作。 8）应答信号 I2C总线数据传送时，每成功地传送一个字节数据后，接收器都必须产生一个应答信号。 应答的器件在第 9个时钟周期时将 SDA线拉低，表示其已收到一个 8位数据。 时序图如图。 AT24C系 列器件 在接收到起始信号和从器件地址之后响应一个应答信号，如果器件已选择了写操作，则在每接收一个 8位字节之后响应一个应答信号。 当 AT24C系列器件 工作于读模式时，在发送一个 8位数据后释放 SDA 线并监视一个应答信号，一旦接收到应答信号， AT24C系列器件 继续发送数据，如主器件没有发送应答信号，器件停止传送数据且等待一个停止信号。 图 错误 !未找到引用源。 应答时序图 1. A0、 A1和 A2对应器件的管脚 2和 3。 2. P0、 P1和 P2对应存储阵列地址字地址。 9）字节写 在字节写模 式下，主器件发送起始命令和从器件地址信息（ R/W位置零）给从器件，在从器件产生应答信号后 ,主器件发送 AT24C系列器件 的字节地址 ,主器件在收到从器件的另一个应答信号后 ,再发送数据到被寻址的存储单元。 时序图如图 所示。 AT24C系列器件再次应答，并在主器件产生停止信号后开始内部数据的擦写，在内部擦写过程中， AT24C系岳阳职业技术学院 数字音频信号发生器的设计 13 列器件 不再应答主器件的任何请求。 图 错误 !未找到引用源。 器件 字节写时序图 10）页写 用页写 AT24C01可一次写入 8个字节数据 AT24C系列器件 可以一 次写入 16个字节的数据，如图。 页写操作的启动和字节写一样，不同在于传送了一字节数据后并不产生停止信号。 主器件被允许发送 P（ AT24C01。 P=7。 AT24C02/04/08/16。 P=15； AT24C64； P=31；等） 个额外的字节。 每发送一个字节数据后 AT24C系列器件 产生一个应答位并将字节地址低位加 1， 高位保持不变。 如果在发送停止信号之前主器件发送超过 P+1个字节，地址计数器将自动翻转，先前写入的数据被覆盖。 接收到 P+1字节数据和主器件发送的停止信号后， AT24CXXX启动内 部写周期将数据写到数据区。 所有接收的数据在一个写周期内写入 AT24C系列器件。 图 错误 !未找到引用源。 总线页写时序图 11）应答查询 可以利用内部写周期时禁止数据输入这一特性。 一旦主器件发送停止位指示主器件操作结束时， AT24C系列器件 启动内部写周期，应答查询立即启动，包括发送一个起始信号和进行写操作的从器件地址。 如果 AT24C系列器件 正在进行内部写操作，不会发送应答信号。 如果 AT24C系列器件 已经完成了内部自写周期，将发送一个应答信号，主器件可以继续进行下一次读写操作。 12）写 保护 写保护操作特性可使用户避免由于不当操作而造成对存储区域内部数据的改写，当 WP 管脚接高时整个寄存器区全部被保护起来而变为只可读取。 AT24C系列器件 可以接收从器件地址和字节地址，但是装置在接收到第一个数据字节后不发送应答信号从而避免寄存器区域被编程改写。 13）读操作 对 AT24C系列器件 读操作的初始化方式和写操作时一样，仅把 R/W 位置为 1，有三种不同的读操作方式：立即地址读、选择读和连续读。 14）立即地址读 AT24C系列器件 的地址计数器内容为最后操作字节的地址加 1， 立即地址读时序图如图。 也就是说如果上次读 /写的操作地址为 N，则立即读的地址从地址 N+1开始。 如果 N=E（ 这里对 24C01 ， E=127； 对 24C02， E=255； 对 24C04 E=511； 对 24C08, E=1023；对 24C16，岳阳职业技术学院 数字音频信号发生器的设计 14 E=2047；对 24C64， E=8129等） ，则计数器将翻转到 0且继续输出数据。 AT24C系列器件 接收到从器件地址信号后（ R/W位置 1）， 它首先发送一个应答信号，然后发送一个 8位字节数据。 主器件不需发送一个应答信号，但要产生一个停止信号。 图 !未找到引用源。 立即 地址读时序图 15）选择性读 选择性读操作允许主器件对寄存器的任意字节进行读操作，主器件首先通过发送起始信号、从器件地址和它想读取的字节数据的地址执行一个伪写操作，选择读时序图如图 所示。 在 AT24C系列器件 应答之后，主器件重新发送起始信号和从器件地址，此时 R/W位置 1， AT24C系列器件 响应并发送应答信号，然后输出所要求的一个 8位字节数据，主器件不发送应答信号但产生一个停止信号。 图 错误 !未找到引用源。 器件选择读时序图 16）连续读 连续读操作可通过立即读或选择性 读操作启动。 在 AT24C系列器件 发送完一个 8位字节数据后，主器件产生一个应答信号来响应，告知 AT24C系列器件 主器件要求更多的数据，对应每个主机产生的应答信号 AT24C系列器件 将发送一个 8位数据字节。 当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束此操作。 从 AT24C系列器件 输出的数据按顺序由 N到 N+1输出。 读操作时地址计数器在 AT24C系列器件 整个地址内增加，这样整个寄存器区域在可在一个读操作内全部读出。 当读取的字节超过E（ 对于 AT24C01， E=127； 对 AT24C02， E=255； 对 AT24C04， E=511； 对 AT24C08， E=1023；对AT24C16， E=2047；对 24C64， E=8129等） 计数器将翻转到零并继续输出数据字节。 图 错误 !未找到引用源。 器件连续读时序图 岳阳职业技术学院 数字音频信号发生器的设计 15 电路原理图 按照其设计功能要求，数字音频信号发生器可分为电源电路、键盘电路、显示电路、报警电路、时钟电路、检测电路、 信号调理 电路、功率放大电路、储存电路、通信电路及单片机相关电路。 单片机电路是整个系统的主控电路，信号变换电路、功率放大电路负责对单片机发生的方波信号整形放大处理，时钟电路负责系 统的计时。 单片机根据用户设计的频率输出同频率的信号，在经过信号变换，变成正弦波，再通过功放 放大输出；同时通过探测电路检测出输出频率的电压与调节的进度，在液晶屏上显示出来。 还有一个第二功能，电子钟。 电源电路分为两个不分：控制部分和功放部分。 电源电路设计 由于功放部分需要采用正负对称电源供电，所以本设计设计了两组电源。 一个为177。 12V双电源，为功放部分供电，一个为标准 5V 电源，为整个系统的控制部分供电。 电源电路如图 所示。 T1T2D2D3D12200uFC8104C11Vin VoutGNDVR178052200uFC10104C9+12V12V1000uFC13104C14220uFC12104C15VCCF1132J2 图 系统电源电路图 177。 12V双电源 由于是对称输出 电压，所以为了简化电路并降低整流器的数量与损耗，宜选择双全波整流电路。 双全波整流电路是正负对称输出，即双路输出，每一路输出均可以独立工作，在独立工作时就可以看出，在个电路是全波整流电路，而桥式整流电路仅仅有一路输出；双全波整流电路需要变压器，变压器次级绕组必须有中心抽头，而桥式整流电路不一定需要变压器。 这里采用变压输出为 12V 交流电压的变压器。 通过 D1 进行全波整流输出直流。 交流电通过全波整流电路后输出的直流电压脉动较大，含有较大的谐波成分，因此要利用滤波电路进行处理。 滤波电路采用电容滤波，有电容 C C C C11 组成。 最后输出177。 12V 直流电压。 5V 电源 5V 电源输出电压比较低，考虑到整流器的电压降必将影响整个电路的效率。 如果采用桥式整流电路，则整流回路将会有两个整流器的压降，即 2V 左右，损耗约为 10W。 为了降低损耗，则采用全波整流电路，如图 所示。 后在通过 C13和 C14 组成的滤波电路滤波。 滤波后的直流电压再通过 LM7805 稳压后，输出 5V 直流电压。 键盘电路 本设计为了方便操作，设计了 16 个按键，接法采用 4*4 矩阵连接。 本键盘分为上下两个部分。 上面 12 个按键供信号发生器设计与调 整使用；下 4 个键位时钟调整设置使用。 如岳阳职业技术学院 数字音频信号发生器的设计 16 所示 . VCC1342SW5SWS1342SW6SWS1342SW7SWS1342SW8SWS1342SW9SWS1342SW10SWS1342SW11SWS1342SW12SWS1342SW13SWS1342SW14SWS1342SW15SWS1342SW16SWS1342SW1SWS1342SW2SWS1342SW3SWS1342SW4SWSP32P33P34P35Ke1Ke2Ke3Ke4Ke5Ke6Ke7Ke8 图 按键电路 显示电路 显示模块是实现该系统控制中的数据输出和状态反馈，是系统的重要组成部分。 本系统采用 LCD12864液晶显示模块， 可显示 128X64点阵或 8 个 X4 行汉字，点尺寸(WXH)mm，内置 ST7920接口型液晶显示控制器，内带 GB2312 码简体中文字库（ 16X16 点阵），可与 MCU 单片机直接连接，具有 8位并行及串行的连接方式。 本设计采用的并行连接方式（如图 所示），这样传输速度快，可以很好的节 省显示占用 CPU的时间。 VCCVCCVCCVCCEA/VP31XTAL119XTAL218RESET91716121314151234567839383736353433322122232425262728PSEN29ALE/PROG301110U1AT89S52200R2VSS1VDD2V03RS4R/W5E6DB07128 Character x 64 LineLCD DisplayDB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714PSB15NC16RET17NC18A19K20LCD1LCD1286410K1 2 3 4 5 6 7 8 9R1 图 LCD12864 液晶显示电路 显示电路中的 R1 为单片机的 P0 口上拉电阻，取值为 10K， R2 为 LCD 背光限流电阻，起保护做用，取值为 200Ω。 报警电路 报警电路是用于提供按键提示和时钟闹铃，主要由蜂鸣器构成，如图 所示。 单片机通过控制三。