基于C8051F130和MAX038信號源發(fā)生器設計分析

2. 6 鍵盤(pán)輸入和信號狀態(tài)顯示

該部分電路使用液晶顯示模塊SG19264 和按鍵開(kāi)關(guān)實(shí)現信號源發(fā)生器的頻率、幅度、占空比調節和信號狀態(tài)輸出顯示， 使用C8051F130 的I/ O 口連接4 4 鍵盤(pán)矩陣和SG19264 數據口和控制口， 根據按鍵情況在液晶模塊上顯示輸出信號類(lèi)型、頻率、幅度、占空比等狀態(tài)信息。

3 軟件設計

信號發(fā)生器軟件設計采用模塊化編程結構， 分為初始化程序、鍵盤(pán)處理程序、波形選擇程序、頻率調節程序、占空比調節程序、幅度調節程序、信號狀態(tài)顯示程序， 信號發(fā)生器上電執行初始化程序產(chǎn)生頻率1 kHz, 幅度2 V(VPP)， 占空比為50% 的方波， 初始化后響應是何按鍵按下， 轉入相應的信號狀態(tài)調節程序最后通過(guò)信號狀態(tài)顯示程序在液晶上顯示， 程序流程圖如圖4 所示。

圖4 程序流程

4 結 論

為驗證所設計信號源發(fā)生器性能， 在按照上述硬件和軟件設計后， 對其輸出信號各項指標參數進(jìn)行了實(shí)際測試， 其中使用Agilent 53132A 和National VP7720A 對其主要參數輸出頻率精度和總失真度系數的測試數據如表3 和表4 所示。

表3 輸出頻率

表4 正弦波失真系數

由表3 和表4 可見(jiàn)， 本設計的信號發(fā)生器能達到輸出波形失真度小于0. 3% , 輸出頻率精度優(yōu)于2 ×10- 4 , 在同類(lèi)設計中性能較優(yōu)。

本設計以單片機C8051F130 為核心， 輔以D/A 轉換器AD7533 和AD7303 及數字電位器X9C103 等外圍電路對MAX038 進(jìn)行控制產(chǎn)生所需信號。經(jīng)實(shí)驗驗證， 所設計的信號發(fā)生器能輸出頻率小于15 MHz, 幅度200 mV~ 20 V(VPP )連續可調， 占空比在15%~ 85%的方波、正弦波、三角波， 具有外圍電路簡(jiǎn)單、體積小、精度高、輸出波形失真小等優(yōu)點(diǎn)。該信號發(fā)生器已經(jīng)廣泛應用在我院電學(xué)電子測試工作中。