c8051f020信号发生器设计报告

基于C8051F020和USB的OLED控制系统设计与传统的液晶显示屏相比，O显示模块具有高亮度、高对照度、宽视角、响应速度快、功耗低等特点。

因此，随着产品高度集成化的进展，显示模块在移动终端、工业控制、便携式电子产品等领域应用非常广泛。

本文介绍了一种将技术应用于OLED显示控制系统中的设计，该系统以C8051F020为核心控制器件。

因为USB具有安装便利、高速、灵便、低成本、易扩展、支持热插拔等优点，使得本系统可以轻松地实现在线数据更新，并通过外扩的Flash实现系统的脱机显示。

2 系统简介系统的工作和组成原理1所示。

1所示，囫囵系统由、OLED显示模块、USB模块、外扩数据存储器模块组成。

核心控制芯片是Silicon公司的C8051F020,这是一款功能强大的单片机；用来在线更新显示数据的USB模块，它以CH375V作为接口控制芯片，支持USB主机和USB设备两种方式；AMD公司的闪存AM29LV081B作为单片机外部扩展数据存储器。

96×64像素的全彩色OLED显示屏，它的驱动IC采纳Solomon公司的SSD1332。

硬件设计3.1 主要芯片介绍（1）核心控制芯片C8051F020 单片机C8051F020是彻低集成的混合信号系统级SCM芯片，具有64个数字I/O引脚，具有片内VDD监视器、定时器和时钟，是真正能自立工作的片上系统，全部模拟和数字外设均可由用户固件配置为使能/禁止和配置。

Flash存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。

（2）USB接口芯片CH375CH375是一个USB的通用接口芯片，支持USB-HOST主机和USB-DEVICE/SLAVE设备两种方式。

在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以便利地挂接到单片机等第1页共5页。

信号发生器课程设计报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录一、课题名称 (2)二、内容摘要 (2)三、设计目的 (2)四、设计内容及要求 (2)五、系统方案设计 (3)六、电路设计及原理分析 (4)七、电路仿真结果 (7)八、硬件设计及焊接测试 (8)九、故障的原因分析及解决方案 (11)十、课程设计总结及心得体会 (12)一、课题名称：函数信号发生器的设计二、内容摘要：函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。

信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。

它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。

三、设计目的：1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识，培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。

2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。

3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试，并能进一步解决出现的基本问题，不断完善设计。

4、掌握常用元器件的识别和测试，熟悉万用表等常用仪表，了解电路调试的基本方法，提高实际电路的分析操作能力。

5、在仿真结果的基础上，实现实际电路。

四、设计内容及要求：1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分（1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。

（2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。

目录◆ 实验目的 ....................................................................................................................................................................... - 2 - ◆ 软件设计 ....................................................................................................................................................................... - 4 -第一节软件总体设计 .......................................................................................................................................... - 4 - 第二节软件功能设计 .......................................................................................................................................... - 4 -一、系统初始化程序设计 ......................................................................................................................... - 4 -二、键盘扫描及处理程序设计 ............................................................................................................... - 5 -三、中断服务程序设计 ............................................................................................................................- 12 -四、数据显示部分......................................................................................................................................- 14 -五、DAC0部分.............................................................................................................................................- 15 -六、附加模块................................................................................................................................................- 16 - ◆ 电路设计 .....................................................................................................................................................................- 20 -第一节电路总体设计 ........................................................................................................................................- 20 - 第二节电路功能设计 ........................................................................................................................................- 21 -一、总体电路模块......................................................................................................................................- 21 -二、电源模块................................................................................................................................................- 22 -三、开关电容滤波器模块 .......................................................................................................................- 22 -四、四象限乘法器模块 ............................................................................................................................- 23 -五、负载驱动模块......................................................................................................................................- 25 -六、负载模块................................................................................................................................................- 25 - ◆ 实验调试 .....................................................................................................................................................................- 26 -第一节程序调试..................................................................................................................................................- 26 -一、初始化程序...........................................................................................................................................- 26 -二、键盘扫描及处理程序设计 .............................................................................................................- 26 -三、显示程序................................................................................................................................................- 27 -四、定时器2、3服务程序及正弦波发生程序 .............................................................................- 28 -第二节电路调试..................................................................................................................................................- 28 -一、电源模块调试......................................................................................................................................- 28 -二、开关电容滤波器模块调试 .............................................................................................................- 29 -三、四象限乘法器模块调试 ..................................................................................................................- 30 -四、负载驱动及负载模块调试 .............................................................................................................- 30 - ◆ 实验结果 .....................................................................................................................................................................- 31 - ◆ 实验数据及分析.......................................................................................................................................................- 34 -第一节数/模转换MCU DAC输出................................................................................................................- 34 - 第二节低通滤波器输出 ...................................................................................................................................- 34 - 第三节低通滤波器时钟信号..........................................................................................................................- 35 - 第四节系统最终输出信号...............................................................................................................................- 35 - ◆ 实践总结、心得.......................................................................................................................................................- 36 - ◆ 附录一源程序.......................................................................................................................................................- 37 - ◆ 附录二电路原理图 .............................................................................................................................................- 52 -实验目的(1) 系统框图(2) 平台实验板实验室提供“电子系统设计实验平台板”，板上集成C8051F020处理器，该处理器内置DAC 等资源，合成信号即由该DAC 输出（电压信号）。

技术创新《微计算机信息》(嵌入式与SOC )2009年第25卷8-2期360元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》单片机开发与应用基于C8051F020芯片的多功能计数器设计Multifunctional Counter Devise Based on C8051F020Chip(1.海军航空工程学院;2.海军驻沈阳地区航空军事代表室)应朝龙1王岩2刘军2YING Chao-long WANG Yan LIU Jun摘要:本系统针对设计制作简易多功能计数器能接收函数信号发生器产生的信号,实现周期测量、频率测量和时间间隔测量的功能的要求。

通过分频和整形,利用C8051F020的可编程计数器阵列(PCA)的边沿捕捉模式对信号的上升沿捕捉并计时,从而达到对频率、周期和时间间隔测量的目的,并能使测量的范围和测量精度达到预期的要求,还能实现显示温度、时间和记忆10个测量过的历史数据、显示峰值等扩展需求。

关键词:PCA;整形;分频中图分类号:TJ761.7文献标识码:AAbstract:This system is designed as a facility multifunctional arithmometer that can receive the signal coming from the function sig -nal producer and fulfill the request of the measure to cycle,frequency and time interval .After being disported the frequency and plasticed ,the system can time the change of the signal ’s ascending side by PCA to measure the cycle,frequency and time interval.The system can make the range and the precision of the measure fulfill the request of the subject,and it can display the tempera -ture,time ,memory 10measured data and peak value showing.Key words:PCA;plastic;frequency division文章编号:1008-0570(2009)08-2-0076-02引言计数器作为一种测量工具,在实验分析、工业工程制造、测试系统中发挥着巨大的作用。

C8051f020IO配置小结五篇第一篇：C8051f020 IO配置小结C8051f020 I/O配置小结020的每个I/O口引脚都可以被配置为推挽或漏极开路输出。

同时引入了数字交叉开关，允许将内部数字系统资源映射到P0、P1、P2和P3的端口引脚。

通过设置交叉开关寄存器可将片内的计数器/定时器、串行总线、硬件中断、ADC转换启动输入、比较器输出以及微控制器内部的其他数字信号配置为出现在端口I/O引脚。

必须在访问这些外设的I/O之前配置和允许交叉开关。

注意的问题：1.低端口既能按位寻址，也可以按字节寻址；高端口只能按字节寻址。

2.没有被分配到的引脚作为一般的数字通用I/O口。

3.P1口还可以用作ADC1的模拟输入。

4.P0MDOUT~P3MDOUT用于控制I/O端口每一位的输出状态。

5.EMIF（外部存储器接口）是用于CPU与片外XRAM之间的数据传输通道，通过寄存器EMI0CF和EMI0CN选择和管理端口实现数据的传输。

6.为了能访问片外存储器空间，必须设置EMI0CN寄存器的内容为片外存储器的空间页地址。

7.如果把外部存储器接口（EMIF）设置在高端口则首先要把EMI0CF的PRTSEL位设置为1，选择高端口，同时选择地址的复用或非复用方式，在把XBR的外部寄存器的EMIFLE 位设置为0。

8.复用方式配置：在复用方式下，数据总线和地址总线的第8位共用相同的引脚（AD0~AD7）。

在该方式下，要用一个外部锁存器（如74HC373或相同功能的锁存器）保持RAM地址的低8位。

外部锁存器由ALE(地址锁存使能)信号控制，ALE信号由外部存储器接口逻辑驱动。

9.在总线复用时，需要把地址数据复用端口配置为漏极开路。

10.ALE高/低脉宽占1个SYSCLK周期，地址建立/保持时间占0个SYSCLK周期，/WR和/RD占12个SYSCLK周期，EMIF工作在地址/数据复用方式，即：EMI0CF |= 0x2c;EMI0TC |= 0x2c;配置EMIF的步骤是：先将EMIF选到低端口或高端口；然后选择复用方式或非复用方式；再选择存储器的模式（只用片内存储器、不带块选择的分片方式、带块选择的分片方式或只用片外存储器）；然后设置EMI0TC；最后通过寄存器PnMDOUT和P74OUT选择所期望的相关端口的输出方式。

目 录说明 (3)MT020学习开发板/MT-UDA仿真器说明 (4)一 C8051F020/120单片机学习开发板（MT020）简介 (5)1.1 MT020单片机学习开发板特色 (5)1.2 MT020与国内同类产品比较 (5)1.3 MT020与同类产品实物图比较 (7)二 电路原理图 (8)2.1 MT020电路原理图 (8)2.2 MT020学习开发板TopLayer图 (13)三 快速运行第一个程序 (15)3.1 Keil C51 的安装 (15)3.1.1 系统要求 (15)3.1.2 软件的安装 (15)3.2 MT-UDA调试仿真器驱动程序的安装 (17)3.3 μVision2 集成开发环境 (18)3.3.1 μVision2 集成工具 (18)3.3.2 菜单栏命令、工具栏和快捷方式 (18)3.4 Keil C51使用及与仿真器连调 (23)3.4.1 创建第一个Keil C51 应用程序 (23)3.4.2 程序文件的编译、链接 (29)3.4.3 程序调试 (32)四 MT020学习开发板基础实验 (37)4．1 I/O口控制实验(蜂鸣器驱动实验) (37)4．2 精确延时程序实现 (38)4．3 数码管显示实验 (39)4．4 键盘扫描实验 (40)4．5 中断按键实验 (41)4．6 软件模拟I2C总线实验（EEPROM AT24C01） (42)4．7 利用SMBUS实现基于I2C器件操作实验（读写EEPROM AT24C01） (43)4．8 字符型液晶1602显示实验 (44)4．9 图型液晶12864显示实验 (45)4．10 串口通信实验 (46)4．11 数字温度传感器DS18B20实验 (47)4．12 ADC0片上温度采集实验 (48)4．13 ADC0电压采集实验 (49)4．14 DAC0输出正弦实验 (50)4．15 DAC0输出DTMF信号实验 (51)4．16 比较器（CP）实验 (52)4．17 硬件SPI接口控制跑马灯实验 (53)4．18 用PCA硬件单元实现PWM实验 (54)4．19 用PCA硬件单元实现边沿捕捉实验 (55)4．20 红外数据收发实验 (56)说 明本电子文档是MT020学习开发板实验手册，本文档为作者劳动成果，未经作者同意，请忽用于商业目的。

智能应用1 智能任意信号发生器的设计背景在电子产品调试和测量领域，常常需要有信号种类多、精度高且频率、幅度等信号参数方便可调的信号源。

尤其随着电子、通信、网络行业的发展，频段的分布日趋密集，更要求有高精度、高可靠性的信号源。

信号发生器则是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路调试、通信测试、控制系统仿真和教学实验测试等领域。

但是目前的产品体积大、电路复杂、价格高，无法满足用户对成本和便携性要求高的波形发生器的需求。

本设计是以多种函数信号产生为目的，用单片机作为中央处理控制器，函数信号经数学运算解析成程序算法，直接由软件程序产生波形信号数据送给数摸转换输出，可以用来给测试电路及设备提供波形，实现智能化波形发生器的作用。

2 智能任意信号发生器的总体设计本设计是将目前信号发生器产品多而复杂的外围功能部件整合到具有模数混合功能设计的的单片机内部电路中,提高该仪器仪表的集成度和可靠性,同时降低了系统的成本,利用单片机片丰富的内部资源和功能部件增强仪器的性能,因此，该方案在提高仪器仪表可靠性、实用性及性价比方面取得非常好的效果。

利用单片机作为波形存储及控制元件，运用软件函数运算法产生多种波形，通过键盘电路控制波形，实现高精度、任意波形、便携式、智能化信号发生器。

■2.1 总体硬件设计方案及分框图介绍2.1.1 智能任意信号发生器设计方案该信号发生器的主要技术指标如下：频率范围：50Hz~10MHz；输出波形：正弦波、三角波，脉冲（占空比可调），梯形波，DC信号等；占空比调节范围：各输出波形均可在25%～75%范围内调节；输出信号幅度：10V(p-p）；输出信号参考电平：-5V~+5V；输出阻抗：50Ω~100Ω。

2.1.2 分框图的简介电源：将采用AS1117等电源芯片提供单片机和外围电路的工作电压。

单片机:选用C8051F020用来将编写的程序存储在芯片中。

存储器: 单片机中的读写存储单元。

D/A:将数字信号转换成模拟信号。

文献综述毕业设计题目：基于C8051单片机的双相信号发生器软件设计基于C8051单片机的双相信号发生器软件设计陆斌（08电子信息（2）班 Xb08610209）1 前言当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给人们带来了根本性的转变。

中国电子测量仪器，随着世界高科技发展的潮流，走进了高科技发展的道路，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。

我国电子测量仪器在若干重大的领域中取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。

在21世纪的今天，双相信号发生器获得了广泛的应用和快速的发展[1]。

双相信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器，广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中。

它能满足测试系统的多种要求，成为了系统综合测试中不可缺少的组成部分。

而且，随着科技进步，双相信号发生器作为普遍的实验信号源[2]，在当今的电子实验设计中起到了举足轻重的作用。

本论文主要研究开发一个基于80C51F020单片机的实验用双相信号发生器[3]，即为两路信号发生器。

对于某一路信号而言，它能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波）信号，并且根据具体的要求，能相应的调频、调幅、调相。

对于两路信号而言，不但可以进行波的调节，而且在对比实验测试中，能得到更直观的实验现象。

2 DDS技术是双相信号发生器的关键技术DDS技术即采用直接数字合成（Direct Digital Frequency Synthesizer）。

用随机读/写存储器RAM存储所需波形的量化数据，按照不同频率要求，以频率控制字K 为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存在存储器内的波形数据，经D/A转换和幅度控制，再滤波即可得所需波形。

由于DDS具有相对带宽很宽，频率转换时间极短(可小于20微妙)，频率分辨率高，全数字化结构便于集成以及输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现程控。