基于MAX038信号发生器的.doc

1、东华理工大学毕业设计（论文） 摘要 摘 要信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。自从二十世纪二十年代信号发生器出现以来，信号发生器取得了迅速的发展。尤其七十年代微处理器的出现，信号发生器的设计更加自动化和智能化。随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，信号发生器正朝着信号处理能力强，测量精度高，变换速度快的方向前进。本文以克西姆公司MAX038芯片为基础，辅以控制软件和特别的外围电路设计，设计了一个低成本、多功能、高精度、输出频率连续可调的频率合成式波形发生器。并在振荡频率控制、信号输出幅度控制、频率和幅度的控制方面作了比较妥善的设计。特别是单片

2、机的运用使得该函数信号发生器具有软硬件结合的特点，克服了以往全硬件信号发生器的一些缺点。该函数信号发生器可输出三角波、方波、正弦波。关键词： MAX038； 信号发生器； 单片机 I东华理工大学毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACT Signal generator is a common source, widely used in electronic circuits, automatic control systems and teaching experiments and other fields. Since the twenties of the twentieth

3、 century since the emergence of the signal generator, signal generator has achieved rapid development. In particular, the emergence of the seventies the microprocessor, the signal generators design is more automated and intelligent. With modern electronics, computers and signal processing technology

4、, the signal generator is moving in the signal processing capability, high accuracy, speed and direction change. This paper, the companys chips for MAX038 based, and with the control software and special buffer circuit design, design of a low cost, multi-function, high precision, output frequency ad

5、justable frequency synthesis type waveform generator. And in the oscillation frequency control, signal output amplitude, frequency and amplitude control control aspects of the design are properly. Especially the use of single chip that makes the function signal generator has the characteristics of h

6、ardware and software combination to overcome the past all the hardware signal generator of many shortcomings. This function signal generator can output the triangle wave, square wave, sine wave.Key words: MAX038; Function Signal; Single-chip microprocessor III东华理工大学毕业设计（论文） 目录目 录摘 要IABSTRACTII绪 论11信

7、号发生器的原理21.1 信号发生器的简介与分类21.2 函数信号发生器的认识21.3 函数信号发生器的原理21.4 函数信号发生器的工作过程31.5本章小结32函数信号发生器的方案设计42.1函数信号发生器的总体结构42.2 硬件电路方案的选择及设计42.3软件设计方案52.4本章小结63整机系统的硬件电路设计73.1信号发生部分电路的设计73.1.1 MAX038芯片的介绍73.1.2芯片引脚及功能73.1.3 MAX038的工作原理83.1.4频率、幅值与占空比的控制93.1.5 MAX038外围硬件电路103.2滤波部分电路的设计113.2.1 滤波电路的原理113.2.2 实际滤波电路

8、123.3放大输出部分电路的设计133.3.1 功率放大的原理133.3.2 实际放大电路143.4电源部分电路的设计163.5控制部分电路的设计163.5.1单片机AT89C52的简介173.5.2单片机的最小系统设计173.5.3单片机的外部电路183.6本章小结19总结20致 谢21参考文献22附 录231函数信号发生器的电路图23东华理工大学毕业设计（论文） 绪论绪 论近年来计算机技术及微电子器件在工程技术中应用十分广泛，在此基础上发展起来的信号发生器无论是在测量的准确度、可靠性、自动化程度、运用功能方面还是在解决控制技术问题的深度及广度方面都有迅速的发展。 在现代社会中，自动化技术早

9、已渗透到社会生产的各个领域中。高精度、宽频率、高稳定性的信号发生器对于所属整体系统性能的改善和提高起着至关重要的作用。传统的函数信号波形发生器如8098等等，通常由晶体管、运放IC等分立元件制成。本文设计的基于MAX038的多波形函数信号发生器具有信号输出频率高、波形稳定、失真小、可控性强等特点。利用信号进行仪器的控制已是自动控制理论中的一个重要的手段。那么，一个幅度、频率、稳定性、占空比以及波形可调的信号发生器的设计和完成更具有实际价值。只要将这个函数信号发生器设的设计思路掌握好，不但可以融会贯通所学的专业知识，还可以在今后的工作中作为参考。本文介绍一种由马克西姆公司MAX038设计的简易信

10、号发生器，该器件结构简单，虽然性能指标赶不上标准信号发生器，但能满足一般的实验要求。其成本低、体积小、便于携带等特点，亦可作为电子产品维修人员的随身设备之一。本文主要分4大部分：绪论、信号发生器原理、整体设计方案、硬件部分、总结。绪论首先对课题背景和所涉及的技术领域进行介绍；第一章对信号发生器作一个简要介绍，确定系统的主要模块，第二章主要是详细给出本设计的理念及整体方案；第三章则是具体到各个电路模块的设计，最后是对本设计的总结与展望。23东华理工大学毕业设计（论文） 信号发生器的原理 1信号发生器的原理1.1 信号发生器的简介与分类信号发生器又称信号源或振荡器，是一种能提供各种频率、波形和输出

11、电平电信号，常用作测试的信号源或激励源的设备，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。按输出波形分，可将信号发生器分为正弦信号发生器，脉冲信号发生器，函数信号发生器，噪声信号发生器，

12、按产生方法分为谐振法、频率变换法和合成法等。1.2 函数信号发生器的认识 信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器，而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知，数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟，其锁相环（ PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但毕竟是数字式信号源，数字电路与模拟电路之间的干扰，始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器。 1.3 函数信号发生器的原理低频信号发生器的原理如图1-3-1所示。整个设计的核心部分为正弦

13、波发生电路，其他波形通过按键控制电路的控制选通，均由此波形变换而成。该系统由波形产生及转换电路，按键控制电路，低通滤波电路，功率放大电路等组成。波形的产生过程是这样的。由开关控制选择所要产生的波形以及波形的频率，用以控制后续电路的波形产生。波形的产生是由波形发生电路完成的：由正弦波发生电路产生一个基准正弦波信号，其中含有三个不同的频段。再由正弦波-方波变换电路产生方波，继以方波-三角波变换电路产生三角波。信号产生后由低通滤波电路对信号进行滤波处理，再经过功率放大电路对波形幅度及功率进行调节后输出。其原理图如图1-3-1。图1-3-1信号发生器的原理图1.4 函数信号发生器的工作过程 整个系统的

14、工作过程：开始整个系统等待键盘输入，8255A对键盘进行扫描，判断是否有键按下，如果有键按下，则将命令送单片机89C52进行处理，此时已经进入单片机89C52主控制模块。单片机对送来数据进行分析和处理，判断是什么功能键，什么数字键或者其他键被按下。如果是波形选择键被按下，则单片机进行取波形表数据。例如，按下的是波形选择键，选择的是正弦波，那么单片机89C52把数据指针PDTR指向存储正弦波幅度编码的波形表的首地址，然后通过偏移地址R0的自增来逐一的对正弦波的256个抽样波形数据进行周期性的寻址取值，然后波形信号通过功率放大电路，将其放大输出。如果按下的键是频率控制键，则单片机等待键盘输入十进制

15、的数据即频率值，然后将单片机对8255A送来的数据进行分析处理，这里就要涉及到单片机89C52的算法。最后把数据转换为一个N值，这个N值就作为调用延时程序的次数，这样就通过寻址时间的不同从而达到改变信号的频率，这里和上面的流程就相同了，不再累赘了。1.5本章小结 本章节主要是讲述了函数信号发生器的相关知识，对其工作原理进行了简要叙述，为本文设计函数信号发生器提供丰富的资源，怎么设计一个简易的函数信号发生器呢？下一章将作详细的说明。东华理工大学毕业设计（论文） 函数信号发生器的方案设计 2函数信号发生器的方案设计 2.1函数信号发生器的总体结构本课题设计的主导思想是软硬件结合，力求性能可靠,电路

16、简单，实现方便。选择通用器件，程序运行可靠，逻辑合理，同时充分利用单片机比较丰富的内部资源,来实行系统的各种功能控制从而使硬件电路大大简化了。本设计主要是通过单片机实现低频信号发生器的频率和幅度控制, 整机电路的组成主要由以下四部分组成。(I)控制选择电路部分(2)信号发生部分(3)滤波放大电路部分(4)电源电路部分整机总体结构方框图见图2-1-1。其中控制选择部分主要是对信号的频率、幅值、占空比进行控制，并选择输出正弦波、三角波或是方波的一种。电源部分滤波放大部分控制选择部分信号发生部分图2-1-1 整机总体结构方框图 2.2 硬件电路方案的选择及设计 本信号发生器主要是为普通实验提供标准信

17、号波形为主，因此在本设计中着重波形的实现,而频率从次要方面考虑,因此在设计中没有采用成熟DDS直接频率合成技术,直接用单片机的计数器的中断延时来实现对频率的控制,首先我考虑的硬件技术方案为:（1） 波形控制与选择模块：主要运用单片机AT89C52来完成。（2）波形产生模块：主要运用MAX038芯片来产生。（3）电路的滤波放大模块：主要运用模拟电子电路中的滤波功率放大电路。（4）电路的电源模块：主要运用78和79系列集成电路。采用上述设计方案有以下优点:（1）应用单片机设计易于实现对各种波形的控制和实现并可以通过简单硬件接口电路而实现本设计信号发生器的智能化控制。使信号发生器的具有波形转换和频率

18、和幅度显示转换等功能, 并且操作使用简单、灵活方便，易于扩展串行接口电路与PC联网，进行数据的双机通讯,从而达到了预期的设计效果。（2）本系统采用了功放和滤波设计，克服了模拟信号直接输出弊端。使输出电路的设计、调试、电压精度等都得到了简化和提高。 低频信号发生器的总体设计框图如图2-2-1：CD4051数控模拟电子开关键盘输入MAX038信号产生Pc输入单片机AT89C52控制选择滤波功率放大78和79系列集成电源图2-2-1低频信号发生器的总体设计框图2.3软件设计方案我们在软件设计时，程序中根据键盘的键码量来判断各个按键的具体功能，然后跳转去执行各个按键所设定功能，从而实现了单片机语言来控

19、制各个模块的实现，使硬件电路大大简化了软件中运用单片机的数字处理方法对幅度和频率进行控制，降低了运算量，更少的占用了单片机的有效的内部资源。软件设计的优点:（1）利用计算机将标准信号的幅度值经过采样、量化、编码将连续的幅值变成有限采样点的幅值，简化了计算公式，简化了程序，降低了编程难度。（2）大大减少了所占内存量，使单片机硬件外围电路简化、降低成本。2.4本章小结本章以几种常用标准波形为设计的出发点，根据平时实验和运用中提出的技术指标要求，在分析相关资料的基础上分析论证了函数信号发生器的总体方案及硬件设计和软件设计的具体方案。采用本设计方案的优点在于应用单片机设计易于实现对波形的转换和对频率的

20、大小和幅度的幅值的计算和控制，并可以通过简单接口电路，实现仪器的智能化，实际电路并不增加太多的元件和复杂的设计；因此采用这种方案是合理的。具体各个电路模块的设计在下一章会作详细的介绍。 东华理工大学毕业设计（论文） 总结 3整机系统的硬件电路设计 3.1信号发生部分电路的设计 3.1.1 MAX038芯片的介绍 MAX038是美国MAXIM（马克希姆）公司应市场的需求而研制的单片集成高频精密函数发生器，具有较高的频率特性、频率范围很宽、功能较全、单片集成化、外围电路简单、使用方便灵活等特点。内有主振荡器、波形变换电路、波形选择多路开关、2.5V基准电压源、相位检测器、同步脉冲输出及波形输出驱动

21、电路等。其主要优点有：1)能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波信号。2)频率范围从0.1Hz20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2V3)占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围是1090。4)波形失真小，正弦波失真度小于0.75，占空比调节时非线性度低于2。5）采用5V双电源供电，允许有5变化范围，电源电流为80mA，典型功耗400mW，工作温度范围为070。8)内设2.5V电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，实现频率微调和占空比调节。3.1.2芯片引脚及功能图3-1-2 MAX038引脚图表3-1-2 M

22、AX038引脚名称及功能引脚号名 称功 能1REF2.50 V带隙基准电压输出端2GND地3A0波形选择输入端，TTLCMOS兼容4A1波形选择输入端，TTLCMOS兼容5COSC外部电容连接端6GND地7DADJ占空比调整输入端8FADJ频率调整输入端9GND地10Iin用于频率控制的电流输入端11GND地12PDO相位检波器输出端。如果不用相位检波器则接地13PDI相位检波器基准时钟输入端。如果不用相位检波器则接地14SYNCTTLCMOS兼容的同步输出端，可由DGND至DV+间的电压作为基准15DGND数字地。让他开路使SYNC无效，或是SYNC不用16DV+数字+5 V电源。如果SYN

23、C不用则让他开路17V+5 V电源18GND地19OUT正弦波、方波或三角波输出端20V-5 V电源MAX038内部还有正弦整形电路、比较器、复用器以及鉴相器电路，它们共同实现了正弦波、三角波、锯齿波、矩形波和脉冲波的生成。3.1.3 MAX038的工作原理MAX038内部框图如图3-2-3所示。该芯片工作电源采用正负5伏，功耗为400mW。内部提供2.5v基准电压，通过外接可调电阻R3，R1向震荡电流发生器的IIN端和FDAJ端提供频率粗调电流和频率细调电压；通过R2向DADJ端提供脉冲占空比调节电压。这三种参数经震荡电流发生器处理后，向振荡器提供充电电流，该电流对外接电容Cf充电，形成震荡

24、，产生三角波信号A,B,C,信号A送正弦波形成电路产生正弦波；信号B，C送入比较器1，产生方波。此两路波形连同A路输出的三角波同时送入混合器，有A0，A1控制端选择其中的一种波形输出，其逻辑关系是，当A1为1时，输出正弦波；当A0A1=00时输出方波，脉冲波；当A0A1=10时，输出三角波，锯齿波。另外，信号A送入比较器2，产生同步信号SYNC，公外围电路使用；信号B,C送入相位检波器，产生PDO信号和PDI信号，供锁相环电路（PLL使用）。值得一提的是，调节R3将改变DADJ端输入电压的大小，使三角波的对称性发生变化，从而形成锯齿波，并调节脉冲波的占空比。由此可见，要使正弦波的失真度最小，必

25、须将完全堆成的三角波输入正弦波形成电路。图3-1-3MAX038内部框图3.1.4频率、幅值与占空比的控制MAX038的核心部分是一个电流控制的振荡器，通过恒定电流对外部电容CF充电和放电，获得三角波、方波和正弦波信号输出。充放电电流由流进MAX038的IIN引脚的电流控制，由加在引脚DADJ、FADJ上的电压调整。电路的振荡频率为：波形的占空比为：。当时，IIN可设为时，可设为，对应中心频率为350:1的变化；当时，调制频偏为70%。控制外部电容充、放电电流的比值，当时，波形的占空比为50%；当，占空比为10%90%。在FADJ和DADJ端口的内部，设置了的下拉电源流，可简化外部电路设计，仅

26、用电阻（连接引脚FADJ和基准电压的可变电阻）和（连接引脚DADJ和基准电压的可变电阻）就可以对频偏和占空比进行调整。IIN引脚由内部的运放强制为虚地，故仅用电阻就能调整输入电流，实现中心频率的调节。的基准电压源主要用于提供电流和、电压，其温度系数典型值为20ppm/，负载电流小于。通过控制8选1模拟开关CD4051来选择的电容量，从而确定频率范围。本系统共有8个频段供切换，输出频率范围与的对应关系如下表3-1-4所示。表3-4-1 输出频率范围与的对应关系波段电容值频率范围120pF2MHz20MHz2100pF200kHz2MHz31000pF20kHz200KHz40.01F2KHz20

27、KHz50.1F200Hz2KHz61F20Hz200Hz710F2Hz20Hz8100F0.1Hz2HzMAX038内部有一个的基准电压源，由REF引脚输出。基准电压源由两个LF353及电阻电容组成，分别组成放大倍数为1和1的缓冲器，因而得到的基准电源。这个电压源对整机的性能很重要，因为各控制电路均需要该参考输入。在应用中，MAX038通常可以单独承担函数信号输出的功能，通过外部的电阻和电容的调节，完成特定频率和幅值的信号输出。3.1.5 MAX038外围硬件电路 该部分用上了一个CD4051芯片，即单8通道数字控制模拟电子开关，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流，外围电路图如图3-1-5：图

28、3-1-5MAX038外围硬件电路3.2滤波部分电路的设计信号在产生的过程中存在着一定的谐波分量，这些分量叠加在有用信号上使输出波形产生一定的畸变，因此要在输出端经过一级滤波处理，滤除多余的谐波分量，使输出信号更加平滑。对于信号的频率具有选择性的电路称为滤波电路，它的功能是使特定频率范围内的信号顺利通过，而阻止其他频率信号通过。3.2.1 滤波电路的原理本设计滤波电路采用的滤波器原理是建立在二阶压控电压源低通滤波器的基础之上的。二阶压控电压源低通滤波器电路如图3-2-1所示。它由两阶RC滤波器和同向比例放大电路组成。其中同相比例放大实际上就是所谓的压控电压源，它的电压增益就是低通滤波器的通带电

29、压增益。即Aup = 1 +Rf/R1 (3-1)从低通滤波器的通带电压增益的计算式子可看出，只要通过改变Rf和R1比值就可以达到改变低通滤波器的通带电压增益Aup大小的目的，那么调节Rf和R1比值，即可对波形的幅度进行一定范围内的调节。接下来我们计算一下二阶低通滤波器传递函数。设C1=C2=C，A点的节点电流方程为Vi(s)/R- Va(s)/R - Va(s)- V0(s)sC- Va(s)/R- Vp(s)/R=0 (3-2) P点的节点电流方程为 Va(s)/R- Vp(s)/R= Vp(s) sC (3-3)由式（3-2）和（3-3）联立，解出传递函数 A(s)=V0(s)/ Vi(

30、s)= Aup/1+(3- Aup)sRC+sRC*sRC (3-4)式（3-4）为二阶低通滤波器传递函数的表达式。其中1/RC为特征频率，而 1/(3- Aup)为等效品质因数Q，截止频率为1/RC。所以我们可以通过设置R、C，调节通带到我们需要的范围。又因为，只有当Aup小于3时，即分母中s的系数大于零时，电路才能稳定工作不产生自激振荡，所以Rf与R1的比值应在1、2之间。图3-2-1 低通滤波电路3.2.2 实际滤波电路 具体电路如图3-2-2所示。图3-2-2二阶低通滤波器其中Aup=1-2.8 Q=0.5-5Au=QAup=0.5-14f0=1/R6C4 其中中心频率要根据前面的输入

31、信号的频率而定,故要通过调节C4、C5来确定,其中C4=C5。3.3放大输出部分电路的设计MAX038输出波形的幅值为2 V(P-P)，最大输出电流为20mA，输出阻抗的典型值为0.1。可直接驱动100的负载。为了得到更大的输出幅度和驱动能力，就需要对波形信号作进一步处理。 在实用电路中，通常要求电路的输出级输出一定的功率，以驱动负载。能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路。从能量控制和转换的角度看，功率放大电路与其他器放大电路在本质上没有根本的区别；只是功率放大电路既不是单纯地追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。3.3.1

32、功率放大的原理功率放大器既然要有较大的输出功率，当然也要求电源供给更大的注入功率。因此，功放的另一基本问题是工作效率问题。即有多少注入功率能转换成信号功率。功率放大电路有以下几个特点：(1) 输出功率大 (2) 效率高 (3) 大信号工作状态 (4) 功率BJT的散热放大器按照晶体管BJT的工作状态可分为三大类。1甲类功率放大器特点：1）工作点Q处于放大区，基本在负载线的中间。2）在输入信号的整个周期内，三极管都有电流通过。3）导通角为360度。缺点：效率较低，即使在理想情况下，效率只能达到50%。由于有ICQ的存在，无论有没有信号，电源始终不断地输送功率。当没有信号输入时，这些功率全部消耗在

33、晶体管和电阻上，并转化为热量形式耗散出去；当有信号输入时，其中一部分转化为有用的输出功率。作用：通常用于小信号电压放大器；也可以用于小功率的功率放大器。2乙类功率放大器特点：1）工作点Q处于截止区。2）半个周期内有电流流过三极管，导通角为180度。3）由于ICQ=0，使得没有信号时，管耗很小，从而效率提高。缺点：波形被切掉一部分，严重失真。作用：用于功率放大。3甲乙类功率放大器图3-3-1-1甲乙类功率放大器特点：1）工作点Q处于放大区偏下2）大半个周期内有电流流过三极管，导通角大于180度而小于360度3）由于存在较小的ICQ所以效率较乙类低，较甲类高。 缺点：波形被切掉一部分，严重失真，如

34、图3-3-1-1所示。作用：用于功率放大。本设计所采用的为甲乙类功率放大器。图3-3-1-2为基本OCL电路。所示电路具有电路简单，效率高等特点，广泛用于直流电机和电磁阀控制系统中。 但由于BJT的ICQ=0, 因此在输入信号幅度较小时，不可避免地要产生非线性失真-交越失真。图3-3-1-2 基本OCL电路产生交越失真的原因是功率三极管处于零偏置状态，即：VBE1+VBE2=0。为消除交越失真，可以给每个三极管一个很小的静态电流，这样既能减少交越失真， 又不至于使功率和效率有太大影响。就是说，让功率三极管在甲乙类状态下工作，增大VBE1+VBE2。3.3.2 实际放大电路本设计采用了目前使用最

35、广泛的一种互补功率放大电路。电路如图3-3-2所示图3-3-2 消除了交越失真的OCL电路该电路为消除了交越失真的OCL电路。如图所示，静态时，从Vcc经过R2、R3、D1、D2、R10到-Vcc有一个直流电流，它在T1和T2管两个基极之间所产生的电压为：Ub1、b2=Ud1+Ud2+Ur3 使Ub1、b2略大于T1管发射结和T2管发射结开启电压之和，从而使两只管子均处于 微导通状态，即都有一个微小的基极电流。静态时应调节R3，使发射极电位Ue为0，即输出电压Uo为零。当所加信号按正弦规律变化时，由于二极管D1、D2的动态电阻很小，而且R3的阻值也比较小，所以可以认为T1管基极电位的变化与T2

36、管基极电位的变化近似相等，即uB1uB2ui。也就是说，可以认为两管基极之间电位差基本是一恒定值，两个基极的电位随ui产生同相的变化。这样，当ui0且逐渐增大时，uBE1增大，T1管基极电流iB1随之增大，发射极电流iE1也必然增大，负载电阻RL上得到正方向的电流；与此同时，ui的增大使uBE2减小，当减小到一定数值时，T2管截止。同样道理，当ui1000次）Flash ROM 32个双向I/O口 256bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz 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

37、式 软件设置睡眠和唤醒功能AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。本设计使用的是PDIP双列直插封装形式，其引脚图如图3-5-1。 图3-5-1AT89C52双列直插封装形式的引脚图 3.5.2单片机的最小系统设计 单片机AT89C52内部有8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM），芯片本身就是一个最小系统。在能满足系统的性能要求的情况下，可以优先考虑采用此方案。用这种芯片构成的最小系统简单，可靠。用单片机AT89C52构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如图3-5-2所示。图3-5-2单片机89C5

38、2的最小系统3.5.3单片机的外部电路AT89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体及电容C1， C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1， C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，这里选择使用石英晶体。也可以采用外部时钟。采用外部时钟的电路的情况时，外部时钟脉冲接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。图3-5-3单片机外围硬

39、件电路3.6本章小结本章详细介绍了整机系统的各个模块的硬件电路设计。根据设计指标的要求，尽量采用性能可靠、开发方便、接口简单应用面广、价格低廉的元器件。介绍了这些元器件及其应用电路的特点。本文根据具体情况和实际的设计要求，采用尽可能简化的硬件电路设计方案，充分利用单片机的自身资源，使印刷电路设计及调试都将更加方便，而且还对部分电路的设计进行了对比，验证了硬件设计方案的可行性。东华理工大学毕业设计（论文） 总结总结采用MAX038 芯片制作函数信号发生器随设计思想不同，具有多种方法，本文只是其中一种可实现的方法。设计出的信号发生器结构简单，不需调整，具有很高的性价比，体积也很小。和利用分离元件实

40、现的发生器相比，具有显著的优势，这足以弥补它在某些方面的不足。同时该信号源设计尚存在的不足之处，主要有两个方面，第一为缺乏频率准确显示的手段，可以配备相应的数字频率计模块，但如何将显示的精度与信号源的频段配合有待讨论研究；第二为输出级可配以显示输出幅度的仪表，并且放大电路有待进一步改进，使其具有更强的输出能力。由于使用了单片机作为电路的控制核心，整个波形发生器具有成本低，可靠性高，体积小巧、易于携带，功耗低，输出波形优良，使用方便等优点。在此波形发生器输出加入一个宽带可变增益放大器即可调整输出波形幅度，改变参考频率的大小即可改变输出信号的分辨率及频率范围，频率范围可以连续覆盖1Hz20MHz，分辨率可以做到10Hz甚至1Hz。对于低成本的