《信号发生器实验说明书.docVIP

硬件大型实验说明书 包含的内容 需求分析 将各种波形描述成数组；使用定时器0，用于设定采样频率，控制对波形数组的采样频率；使用定时器1，用于设定数码显示管的数据刷新频率；设置数码显示管引导用户对波形信息选择进行设置以及显示选定波形信息的频率；设定键盘，进行单一波形选择，多个波形叠加选择，波形幅值、频率的设定；连接DA转换芯片，将波形信息的数字量转换成模拟量输出。 程序开始执行时，通过数码显示管显示内容的引导，使用户通过键盘选择单波形或多波形叠加，输入波形的类型、幅值、频率，确定后，开始产生波形信号。定时器0定时溢出时转入定时器0 中断服务程序在对应波形数组中顺序取值通，取值的选取需要过输入频率计算出移动步长，每次取值的数组下标都是上一次取值的数组下标加移动步长，进而实现对频率的控制。取到的值通过计算得到对应幅值下的正确值送入DA转换，输出模拟量。 总体设计 数码显示模块，编写一段用于测试数码显示管的花样显示，对键盘读入信息data_arr[8]中数值右移、高位添加数字、转化为浮点数，以及将一位数的段码转换为一位数字。 键盘模块，通过键盘扫描，将矩阵键盘的扫描码转换为数值，实现从键盘读入0~9数字以及小数点，对于输入数字的确定、重写，将由键盘接收输入的波形信息返回。 定时器模块，用到两个定时器。定时器0 ，定时实现每秒固定的扫描频率，它的中断服务程序中，根据输入的选择，依次将全局变量signal_type[]将其中存储的各波形透过全局变量signal_inf[MAX_SIG_NUM][5]计算后的取值，相加，赋给全局变量curr_val，判断该值与记录上次值的Last_val比较，如果相同则跳过DA转换使输出端电压保持，如果不同，通过DA转换输出，返回。 DA转换模块，涉及启动I2C总线，将定时器部分计算出的数据值发送，关闭I2C总线。 主程序模块，计算两个定时器的定时初值，赋予全局变量TH0_val，TL0_val，TH1_val，TL1_val，调用数据输入程序输入波形信息，后启动定时器0，启动DA转换。 程序中涉及到的浮点数计算时，将各个浮点数的整数部分和小数部分分开存放，计算时，分开计算，最后判断小数部分是否有进位，如果有则给整数部分加1，小数部分做减处理。 #define SIN 0 #define RECT 1 #define SCAN 2 #define TRI 3 #define IMPL 4 #define PI 3.1416 //圆周率∏ #define MAX_SIG_NUM 3 //复合信号最大允许信号数量 #define MAXSWING 5 //DA转换模拟输出最大电平 #define MAXFREQ 100 //输出信号最高频率 #define SYSCLK//系统时钟频率 #define REFRESH_FREQ 60 //数码管刷新频率 #define AddWr 0x90 //写数据地址 #define AddRd 0x91 //读数据地址 #define _Nop() _nop_() #define DataPort P0 #define KeyPort P1 //定义P1口为矩阵键盘接口 sbit Enter =P3^7; //P3^7接独立键盘Enter键 sbit Back =P3^6; //P3^6接独立键盘Back键 sbit Up=P3^0; //P3^0接独立键盘Up键 sbit Down=P3^1; //P3^1接独立键盘Down键 sbit Left=P3^2; //P3^2接独立键盘Left键 sbit Right =P3^3; //P3^3接独立键盘Right键 sbit Inc=P3^4; sbit Dec=P3^5; sbit SCL=P2^0; sbit SDA=P2^1; sbit LATCH_duan=P2^2; sbit LATCH_wei=P2^3; sbit SPK=P2^4;unsigned char code wavedata[5][256] //波形数据定义 路曼：充分掌握所设计系统的硬件原理，理解系统中各功能的实现方法及各部件的访问方法，编制该系统中定时器的使用，实现系统中时间的控制，完成系统中其他的定时任务。 王南舟：充分掌握所设计系统的硬件原理，理解系统中各功能的实现方法，设计不同功能的程序，以能通过程序的控制，实现键盘输入功能，控制波形选择等。 钟志明：充分掌握所设计系统的硬件原理，理解系统中各功能的实现方法，编程程序，实现DA转换，以及键盘功能。 详细设计 在主程序模块中，首先计算两个定时器的定时初值，赋予全局变量TH0_val，TL0_val，TH1_