凌阳16位单片机驱动的程控滤波器设计与实现

2007年的D题主要围绕程控滤波器的设计展开，利用凌阳16位单片机作为控制核心，结合开关电容技术和模拟/数字元件构建高性能滤波系统。关键组成部分包括前端放大器和滤波器。 前端放大器部分，设计采用了运放和数字电位器，能够实现增益的动态调整，范围从0到60dB，步进精度高达10dB，这样的设计灵活性极高，适应不同信号处理需求。放大器的增益控制策略考虑了多种方案，如使用模拟开关或继电器构成电阻网络，通过单片机控制增益，尽管简单但匹配精度和调试难度较大。另一种方案是采用DAC的电阻网络，利用其内置的R-2R电阻网络，通过输入数字数据来控制放大器增益，具有无须外部精密电阻、易于编程操作的优点，但可能存在信噪比和通频带的限制。 滤波器部分，采用了模拟开关和电容的组合，构建了RC有源滤波网络，实现了高通和低通滤波功能，截止频率在1KHz至20KHz之间，可进行步进1KHz的精细调整。设计者还实现了四阶低通椭圆滤波器，提供更高的滤波精度。此外，通过AD9850直接数字调制技术芯片，设计了一款简易幅频特性测试仪，测试信号范围覆盖100Hz至200KHz，每步可调10kHz。 人机交互方面，系统采用了4×4键盘和LCD液晶显示器，提供了直观且操作简单的用户界面，提高了用户体验。考虑到成本和硬件资源占用，设计选择了凌阳SPCE061A单片机，它拥有丰富的中断资源和在线调试功能，使得整个系统设计更为高效。 总结来说，这个项目展示了如何运用现代单片机技术，结合模拟与数字组件，设计出一个具有高度可调性和稳定性的程控滤波器系统，同时强调了人机交互和调试便利性的重要性。