波形发生器设计
设计总说明
本系统采用AT89C51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）运算放大器、按键等。采用AT89C51单片机和DAC0832芯片，直接连接键盘和显示。该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形.这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系统的成本.也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成.占用空间小,使用芯片少,低功耗。
通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波、梯形波、锯齿波。其设计简单、性能优好，具有一定的实用性。正弦波、三角波、方波、梯形波、锯齿波是较为常见的信号。在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。
关键字：AT89C5，DAC0832，运算放大器
目录
1绪论 (1)
1.1设计目的 (1)
1.2设计容 (1)
2系统设计方案 (3)
2.1系统组成 (3)
2.2系统工作原理 (3)
3系统硬件电路设计 (4)
3.1单片机最小系统设计 (4)
3.2其他硬件模块电路设计 (4)
3.2.1 DAC0832芯片介绍 (4)
3.2.2单片机AT89C51介绍 (6)
4系统软件程序设计 (10)
4.1主程序设计 (10)
4.2其他子程序设计 (11)
4.2.1锯齿波流程设计 (11)
4.2.2梯形波流程设计 (12)
4.2.3三角波流程设计 (13)
4.2.4方波流程设计 (14)
4.2.5正弦波流程设计 (15)
5 调试与仿真 (18)
6 总结 (19)
致 (21)
参考文献 (22)
1 绪论
1.1设计目的
（1）利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
（2）我们这次的课程设计是以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波）且频率、幅度可变的函数发生器。
（3）掌握各个接口芯片(如0832等)的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。
（4）在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在机房的练习大家也都是分散的对各个章节的容进行练习。因此，缺乏一种系统的设计锻炼。在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。
（5）通过这几个波形进行组合形成了一个函数发生器，使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目，更可以锻炼大家微机知识的应用。
1.2设计容
（1）利用设计一个能产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波的波形发生器。
（2）以单片机为核心，利用数模转换芯片0832完成数模转换。
（3）以按键来选择要产生的波形。（4）用示波器观察波形。
2 系统设计方案
2.1系统组成
系统采用AT89C51单片机和DAC0832芯片，直接连接键盘和显示。该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形。
2.2系统工作原理
（1）课设需要各个波形的基本输出。如输出锯齿波、三角波、方波、正弦波。这些波形的实现的具体步骤：锯齿波实现很简单，只需要一开始定义一个初值，然后不断的加1，当溢出后又重初值开始加起，就这样循环下去。三角波的实验过程是先加后减，实现方法是先是从00H开始加1直到溢出后就执行减1操作，就这样不断调用这个循环。方波的实现方法是连续输出一个数，到某个时候就改变一下值，可以把值定义为正极性的，也可以是负极性。正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据，然后执行时直接输出定义的数据就可以了。
（2）通过P1口和开关K0-K4相连接来控制各个波形的输出。能根据k0-k5键状态进行波形切换，当某一按键按下时，输出相对应的波形。
3系统硬件电路设计
3.1单片机最小系统设计
单片机外围晶振电路是通过单片机的XTAL1引脚和XTAL2引脚接入的。本设计的电容C1、C2使用10pF，晶振频率选择为11.0592MHZ。复位电路是通过单片机的RST引脚接入的。本设计的电容C3使用1nF，电源使用+5u。单片机最小系统如下图所示：
图3-1 单片机最小系统
3.2其他硬件模块电路设计
3.2.1 DAC0832芯片介绍
0832采用双缓冲接口方式，其传送控制端接地，输入所存允许断ILE与+5V 电源相连，利用一个地址码进行二次输出操作，完成数据的传送和激动转换，第一次操作室P2.6为高电平，将P0口数据线上的数据锁存于DAC0832的输入寄存器中。第二次操作是写控制信号由效，传送控制端为低电平，将输入寄存器中的容锁存入0832的DAC寄存器中，D/A转换器便开始对锁存于DAC寄存
器的8位数据进行转换，约经过1/2时钟周期后，在输出端（IOUT2、IOUT1）建立稳定的电流输出。运放的作用是将0832输出的模拟电流信号转换为电压波形。DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V围均可正常工作。基准电压的围为±10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。DAC0832的部结构框图如下图所示。
图3-2 DA0832部结构框图
DAC0832的外部引脚及功能介绍图如下：
VREF
8
GND
3
VCC
20
CS
1
WR1
2
DI3
4
DI2
5
DI1
6
D10
7
RFB
9
GND
10
IOUT1
11
IOUT2
12
DI7
13
DI6
14
DI5
15
DI4
16
XFER
17
WR2
18
ILE(BY1/BY2)
19
U1
DAC0832
图3-3 DA0832外部引脚图
DAC0832部结构资料:芯片有两级输入寄存器，使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。D/A转换结果采用电流形式输出。要是需要相应的模拟信号，
