信号波形合成毕业设计外文翻译(编辑修改稿)

信号波形合成毕业设计外文翻译(编辑修改稿)内容摘要：

关系见表 91。 CLK—— 时钟信号。 ADC0809 的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。 通常使用频率为 500KHz 的时钟信号 江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 16页 共 46页 EOC—— 转换结束信号。 EOC=0,正在进行转换； EOC=1,转换结束。 使用中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。 D7～ D0—— 数据输出线。 为三态缓冲输出形式，可以和单 片机的数据线直接相连。 D0为最低位， D7为最高 OE—— 输出允许信号。 用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE=0，输出数据线呈高阻； OE=1，输出转换得到的数据。 Vcc—— +5V电源。 Vref—— 参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。 其典型值为 +5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V). GND：地。 图 17 ADC0809 管脚图 ADC0809 工作过程 下面我们主要介绍实现前两个步骤的方法。 步骤一：控制 ADC 进行正确采样，读取正确的采样值。 前面我们已经提到了芯片的 datasheet 对于硬件设计以及软件编程的重要性。 同样，要使得 ADC0809正常工作，我们依然首先需要仔细的阅读其使用手册。 江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 17页 共 46页 仔细阅读手册后，我们发现了在手册的第 7页给出了一个时序图 (Timing Diagrams),如 图 18 所示 图 18： ADC0809 手册给出的 ADC 转换时序图 图 18 给出的其实就是使 ADC0809正确工作的软件编程模型。 由图可见，实现一次 ADC 转换主要包含下面三个步骤： ： 由图 18中的上部“ FIGURE 10A”可知，在 /CS 信号为低电平的情况下，将 /WR 引脚先由高电平变成低电平，经过至少 tW(WR)I 延时后，再将 /WR引脚拉成高电平，即启动了一次 AD转换。 注： 手册中给出了要正常启动 AD转换 /WR 的低电平保持时间 tW(WR)I的最小值为 100ns,（见手册第 4页的 Electrical Specification,如图 19红圈所示 ）即 /WR 拉低后延时大于 100ns 即可以，具体做法可通过插入 NOP指令或者调用delay()延时函数实现，不用太精确，只要估计插入的延时大于 100ns 即可。 2．延时等待转换结束： 依然由图 17 中的上部“ FIGURE 10A”可知，由拉低/WR 信号启动 AD采样后，经过 1 到 8 个 Tclk+INTERNAL Tc 延时后， AD 转换结束，因此，启动转换后必须加入一个延时以等待 AD 采样结束。 江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 18页 共 46页 注： 手册中给出了内部转换时间“ INTERNAL Tc”的时间范围为 62～ 73 个始终周期（见手册第 4页 的 Electrical Specification,如图 19兰圈所示 ），因此延时等待时间应该至少为 8+73=81 个时钟周期。 本试验时钟频率约为Fclk=1/=606KHz,其中 R36约为 150K, C15约为 150pF,因此时钟周期约为Tclk=1/Fclk=。 所以该步骤至少应延时 81*Tclk=. 具体做法可通过插入 NOP 指令或者调用 delay()延时函数实现，不用太精确，只要估计插入的延时大于 即可。 ： 由图 18 的下部“ FIGURE 10B”可知，采样转换完毕后，再 /CS 信号为低的前提下，将 /RD 脚由高电平拉成低电平后，经过 tACC的延时即可从 DB 脚读出有效的采样结果。 注 ：手册中给出了 tACC的典型值和最大值分别为 135ns 和 200ns（见手册第4页的 Electrical Specification,如图 19 绿圈所示 ），因此将 /RD 引脚拉低后，等待大于 200ns 后即可从 DB 读出有效的转换结果。 具体做法可通过插入 NOP 指令或者调用 delay()延时函数实现，不用太精确，只要估计插入的延时大于 200ns即可。 图 19： ADC0809 手册给出的电器特性表 步骤二：对采样值进行运算变换，换算出实际的输入电压值。 对于任何一个 A/D采样器而言，其转换公式如下： 江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 19页 共 46页 ()m a xD s a m p leV o u t V r e fD 其中 : Vout :输入 ADC 的模拟电压值。 Dsample ： ADC 转换后的二进制值。 本试验的 ADC0804 为八位。 maxD ： ADC 能够表示的刻度总数。 ADC0809 为八位 ADC,因此8m ax 2 256D  Vref ： ADC 参考电压值，本试验 ADC0809 的 Vref 被设置为 5V 因此，对于本试验，转换公式为： ( ) 5256D s a m p leV o u t V ADC0809是属于连续渐进式（ Successive Approximation Method）的 A/D转换器，这类型的 A/D 转换器除了转换速度快（几十至几百 us）、分辨率 高外，还有价钱便宜的优点，普遍被应用于微电脑的接口设计上。 以输出 8 位的 ADC0809 动作来说明“连续渐进式 A/D 转换器”的转换原理，动作步骤如下表示（原则上先从左侧最高位寻找起）。 第一次寻找结果： 10000000 （若假设值≤输入值，则寻找位＝假设位＝ 1） 第二次寻找结果： 11000000 （若假设值≤输入值，则寻找位＝假设位＝ 1） 第三次寻找结果： 11000000 （若假设值 输入值，则寻找位＝该假设位＝ 0） 第四次寻找结果： 11010000 （若假设值≤输入值，则寻找位＝假设位＝ 1） 第五次寻找结 果： 11010000 （若假设值 输入值，则寻找位＝该假设位＝ 0） 第六次寻找结果： 11010100 （若假设值≤输入值，则寻找位＝假设位＝ 1） 第七次寻找结果： 11010110 （若假设值≤输入值，则寻找位＝假设位＝ 1） 第八次寻找结果： 11010110 （若假设值 输入值，则寻找位＝该假设位＝ 0） 江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 20页 共 46页 这样使用二分法的寻找方式， 8 位的 A/D 转换器只要 8 次寻找， 12 位的 A/D转换器只要 12 次寻找，就能完成转换的动作，其中的输入值代表图 1 的模拟输入电压 Vin。 4:A/D 转换器的主要技术指标 （ 1）、分 辨率 ADC的分辨率是指使输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。 常用二进制的位数表示。 例如 12 位 ADC 的分辨率就是 12 位，或者说分辨率为满刻度 FS的 1/。 一个 10V 满刻度的 12位 ADC 能分辨输入电压变化最小值是 10V1/ =。 （ 2） 量化误差 ADC 把模拟量变为数字量，用数字量近似表示模拟量，这个过程称为量化。 量化误差是 ADC 的有限位数对模拟量进行量化而引起的误差。 实际上，要准确表示模拟量， ADC 的位数需很大甚至无穷大。 一个分辨率有限的 ADC 的阶梯状转换特性曲线 与具有无限分辨率的 ADC 转换特性曲线（直线）之间的最大偏差即是量化误差。 （ 3）偏移误差 偏移误差是指输入信号为零时，输出信号不为零的值，所以有时又称为零值误差。 假定 ADC 没有非线性误差，则其转换特性曲线各阶梯中点的连线必定是直122122 数字输出模拟电压输入0000010020030040050060071 LSB数字输出模拟电压输入0000010020030040050060071 / 2 LSB江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 21页 共 46页 线，这条直线与横轴相交点所对应的输入电压值就是偏移误差。 (4)满刻度误差 满刻度误差又称为增益误差。 ADC 的满刻度误差是指满刻度输出数码所对应的实际输入电压与理想输入电压之差。 (5)线性度 线性度有时又称为非线性度，它是指转换器实际的转换特性与理想直线的最大偏 差。 （ 6） 绝对精度 在一个转换器中，任何数码所对应的实际模拟量输入与理论模拟输入之差的最大值，称为绝对精度。 对于 ADC 而言，可以在每一个阶梯的水平中点进行测量，它包括了所有的误差。 （ 7） 转换速率 ADC 的转换速率是能够重复进行数据转换的速度，即每秒转换的次数。 而完成一次 A/D 转换所需的时间（包括稳定时间），则是转换速率的倒数。 5：在本系统中的应用 以上对 ADC0809的介绍大家肯定已经有所了解，现在介绍一下它在本系统中的应用。 由于采样到的是电压信号，而单片机通信不能识别这些模拟信号必须是数字信号才能识别 ，所以才要用 ADC0809转换成数字信号传送给单片机进行处理。 我们在使用时只对有效值检波器的输出信号进行模数转换因此我们只用到 1路模拟采集在本系统硬件电路中我们采用的是 IN3 通道选通，在选择通道时 ABC直接赋值 110 而没有让单片机对它进行控制。 采样到的信号 送至单片机的 P1。 单片机内部接受到数字信号后是直接转换成十进制代码的也就是 :0~255(00000000~11111111)，最后只要把采样到的数字信号通过编程由单片机自己处理 在数码管上显示。 江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 22页 共 46页 单片机的选择 图 20： AT89C52 管脚图 AT89C52 是 51 系列单片机 的一个型号，它是 ATMEL 公司生产的。 AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes的可反复擦写的 Flash只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大的 AT89C52 单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 AT89C52 有 40 个引脚， 32 个外部双向输入 /输出（ I/O）端口，同时内含 2 个外中断口， 3 个 16 位可编程定时计数器 ,2个全双工串行通信口，2 个读写口线， AT89C52 可以按照常规方法进行编程 ,但不可以在线编程 (S系列的才支持在线编程 )。 其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 兼容 MCS51 指令系统 8k 可反复擦写 (1000 次） Flash ROM 32 个双向 I/O 口 256x8bit 内部 RAM 江苏技术师范学院毕业设计（正文） 第 23页 共 46页 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断 时钟频率 024MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 6 个中断源 2 个读写中断口线 3 级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 18 引脚，属于 P1 口，与 c51 不同的是，其 与 可以作为定时 /计数器的外部输入，作为定时计数器用， p1 口是内置上拉电阻的 io 口，可以输入输出电流，单引脚 20ma，如果是给外部芯片赋值，可直接接入，如果要驱动外部电路，比如，发光二极管，需要再接上限流电阻电阻。 因为单片机 的输出电流毕竟都非常小，如果要有更大的电流，如驱动蜂鸣器，继电器，则接三极管作为反相且放大大电流的作用。 与之相对应的， p0 口并不具有内置上拉电阻，所以必须加上 10k 的排阻，否则置一的时候输出为高阻态，加上 10k 或者 都可以，置一的时候便可以为一了，这就是 io 口的普通应用。 A89C52P 为 40 脚双列直插封装的 8 位通用微处理器，采用工业标准的 C51 内核，在内部功能及管脚排布上与通用的 8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。 功能包括对会聚主 IC 内部寄存器、数据 RAM 及外部接口等功能部件的初 始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号 IR的接收解码及与主板 CPU 通信等。 主要管脚有： XTAL1（ 19 脚）和 XTAL2（ 18 脚）为振荡器输入输出端口，外接 12MHz 晶振。 RST/Vpd（ 9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。 VCC（ 40 脚）和 VSS（ 20 脚）为供电端口，分别接 +5V 电源的正负端。 P0。