基于mc1648锁相环频率合成器的毕业设计论文(编辑修改稿)

基于mc1648锁相环频率合成器的毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

设环路输入一个频率 r 和相位 r 均为常数的信号，即 (316) 式中， 0 是控制电压 )(tcu =0 时 VCO 的固有振荡频率， r 是参考输入信号的相位。 令 则 (317) 将式（ 316）代入式（ 317）可得固有频率输入时的环路基本方程 (318) 在闭环之后的任何时刻存在着如下关系： 瞬时频差 =固有频差 控制频差，记为 (319) 频率合成器及其技术指标 频率合成一个或少量的高准确度高稳定的标准频率作为参考频率 ,由此导出多个或大量的输出频率 .这些输出频率的准确度和稳定度与参考频率是一致的 ,频率合成器就是用来产生这些频率的部件。 频率合成器的使用场合不同，对它的要求也不尽相同。 大体上来讲它的主要技术指标有：频率范围、频率间隔、频率准换时间、准确度与频率稳定度等 【 3】。 频率范围 频率范围是指频率合成器输出的最低频率 fomin和最高频率 fomax之间的变化范围 ,也可用覆盖系数 k=fomax/fomin 表示（ k 又称之为波段系数）。 如果覆盖系数 k2~3时 ,整个频段可以划分为几个分波段。 在频率合成器中 ,分波段的覆盖系数一般取决101 0 0( ) ( )() rrrttpt           00( ) s i n ( ) ( )e d ep t K U t F p    000()( ) ( )vr v r v               1 0 1( ) ( ) s i n ( ) ( ) ( ) s i n ( ) ( )e d e ep t p t K U t F p p t K t F p       00( ) s in [ ] s in [ ( )r r r r r r ru t U t U t t           9 于压控振荡器的特性。 频率间隔（频率分辨率） 频率合成器的输出是不连续的。 两个相邻频率之间的最小间隔 ,就是频率间隔。 频率间隔又称为频率分辨率。 不同用途的频率合成器 ,对频率间隔的要求是不相同的。 频率转换时间 频率转换时间是指频率合成器从某一个频率转换到另一个频率 ,并达到稳定所需要的时间。 它与采用的频率合成方法有密切的关系。 准确 度与频率稳定度 频率准确度是指频率合成器工作频率偏离规定频率的数值 ,即频率误差。 而频率稳定度是指在规定的时间间隔内 ,频率合成器频率偏离规定频率相对变化的大小。 10 4 芯片的介绍 AT89S52 单片机 本系统选用的处理器是 AT89S52 单片机，它是一个低功耗，高性能 CMOS 8位单片机，片内含 8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反复擦写 1000 次的Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS51 指令系统 及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S52 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R S T( T X D ) P 3 . 1( I N T 0 ) P 3 . 2( I N T 1 ) P 3 . 3T 0 P 3 . 4T 1 P 3 . 5( W R ) P 3 . 6( R D ) P 3 . 7X T A L 1X T A L 2G N DV c cP 0 . 0 ( A D 0 )P 0 . 1 ( A D 1 )P 0 . 2 ( A D 2 )P 0 . 3 ( A D 3 )P 0 . 4 ( A D 4 )P 0 . 5 ( A D 5 )P 0 . 6 ( A D 6 )P 0 . 7 ( A D 7 )E A / V P PP S E NP 2 . 7 ( A 1 5 )P 2 . 6 ( A 1 4 )P 2 . 5 ( A 1 3 )P 2 . 4 ( A 1 2 )P 2 . 3 ( A 1 1 )P 2 . 2 ( A 1 0 )P 2 . 1 ( A 9 )P 2 . 0 ( A 8 )P D I P ( R X D ) P 3 . 0A L E / P R O G 图 41 52单片机管脚图 AT89S52 具有如下特点： 40 个引脚， 8k Bytes Flash 片内程序存储器， 256 bytes的随机存取数据存储器（ RAM）， 32 个外部双向输入 /输出（ I/O）口， 5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断， 2 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通 信口，看门狗（ WDT）电路，片内时钟振荡器。 此外， AT89S52 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设置省电模式。 空闲模式下， CPU暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。 同时该芯片还具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三种封装形式，以适应不(T2) T2 EX 11 同产品的需求。 52 单片机兼容 MCS51 指令系统 ，有 8k可反复擦写 (1000 次） ISP Flash ROM和 256x8bit 内部 RAM。 32 个双向 I/O 口支持 ， 3 个 16 位可编程定时 /计数器可工作在时钟频率 033MH。 并且支持全双工 UART 串行中断口线；有2 个外部 中断源；低功耗空闲和省电模式；中断唤醒省电模式； 3级加密位；看门狗（ WDT）电路；软件设置空闲和省电功能；灵活的 ISP 字节和分页编程；双数据寄存器指针。 本次系统设计，运用了 52 单片机的各个 I/O 口和 2 个定时器，但是对于其他的一些功能应用，比如全双工 UART 串行中断口线、灵活的 ISP 字节和分页编程之类仍未涉及到，以后将会有更好的运用的。 P0 口： P0 口是一个 8 位漏 极开路的双向 I/O 口。 作为输出口，每位能驱动 8个 TTL 逻辑电平。 对 P0 端口写“ 1”时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时， P0 口也被作为低 8 位地址 /数据复用。 在这种模式下， P0 具有内部上拉电阻。 在 flash 编程时， P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。 程序校验时，需要外部上拉电阻。 本次系统中， 52 单片机的 P0 口是作为液晶显示器 8 位的数据传输口使用的，把需要的数字信号并行传输给液晶显示器。 P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p1 输出缓冲 器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P1 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ I ）。 IL此外， 和 分别作定时器 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和时器 /计数器 2 的触发输入（ ），具体如下表所示。 在flash 编程和校验时， P1 口接收低 8 位地址字节。 其中 P1 口还有第二功能，其功能如表 41 所列。 表 41 P1 口第二功能 引脚号 第二功能 T2（定时器 /计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时器 /计数器 T2的捕捉 /重载触发信号和方向控制） MOSI（在系统编程用） MISO（在系统编程用） SCK（在系统编程用） 本系统中， P1 口的作用主要是 DAC0832 的数据传输口，还应用到了其第二功能的定时器，作为 DAC0832 的频率调节。 但是在下载程序是，其 、 、 12 口则是作为程序下载口使用的。 P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P2 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL ）。 在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR）时， P2 口送出高八位地址。 在这种应用中， P2 口使用很强的内部上拉发送 1。 在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 在 flash 编程和校验时， P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。 本系统中， P2 口的主要作用 是一部分作为液晶显示器的控制口，另一部分是键盘的输入口。 P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P3 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ I IL）。 P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 编程和校验时， P3 口也接收一些控制信号。 P3 口除了普通 I/O 口功能外，也有其第二功能，其功能如表 42 所列。 表 42 P3 口第二功能 本系统中， P3 口的主要作用为 DAC0832 的数据传输口以及控制 LED 作为指示灯，其也用到了 、 的第二功能。 RST: 复位输入。 晶振工 作时， RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。 看门狗计时完成后， RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。 特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。 DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。 ALE/PROG：地址锁存控制信号（ ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低 8 位引脚号 第二功能 RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0(外部中断 0) INT0(外部中断 0) T0（定时器 0 外部输入） T1（定时器 1 外部输入） WR(外部数据存储器写选通 ) RD(外部数据存储器写选通 ) 13 地址的输出脉冲。 在 flash 编程时，此引脚（ PROG）也用作编程输入脉冲。 在一般情况下， ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可作为外部定时器或时钟使用。 然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器 时， ALE 脉冲将会跳过。 如果需要，通过将地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “ 1”， ALE 操作将无效。 这一位置“ 1”， ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC 指令时有效。 否则， ALE 将被微弱拉高。 这个 ALE 使能标志位（地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 PSEN: 外部程序存储器选通信号（ PSEN）是外部程序存储器选通信号。 当 AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时， PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时， PSEN 将不被激活。 EA/VPP:访 问外部程序存储器控制信号。 为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器读取指令， EA 必须接 GND。 为了执行内部程序指令， EA 应该接 VCC。 在 flash 编程期间， EA 也接收 12 伏 V PP 电压。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 芯片 MC14515 MC12022 、 MC1648 简介 MC145152是 MO TOROLA 公司生产的大规模集成电路 ,它是一块采用半行码输入方式置定、由 14 根并行输入数据编程的双模 CMOS L。