一种基于单片机的简易函数发生器实现 - CSDN文库

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一种基于单片机的函数发生器的设计实现

2008/11/21 00:08

1 引言在自动控制系统设计及调试过程中，不同频率的正弦波、三角波和方波常作为信号

源，应用十分方便。过去常由分立元件及集成运放构成振荡器，后来出现的 ICL8038 其最高

频率仅能达到 100kHz。而 MAX038 芯片性能更好，最高频率可达 20MHz，且三种波形由同

一端输出。单片机控制品质卓越，基于单片机的函数发生器运行可靠，操作方便。

2 高频信号发生器芯片 MAX038

简介（点击查看详细）MAXIM 公司生产的 MAX038 芯

片是一种高频精密的函数发生器，可产生三角波、锯齿波、正弦波、方波及脉冲波，且频率

及占空比的控制可独立进行。

Lin 管脚电流范围在 10～400μA 时电路获得最佳工作性能。输出波形的选择由逻辑地址引脚

A0 和 A1 的组合来决定：A1A0＝10 或 11 时，输出正弦波；A1A0＝00 时，输出方波；A1A0

＝01 时输出三角波。波形切换可在 0．3μs 内完成，但输出波形有 0．5μs 的延迟时间。输出

频率由 Lin 引脚的电流、SOSC 引脚的对地电容量和 FADJ 的电压来决定。当 FADJ 引脚接地

时，输出频率由公式给出：

F

0

＝Lin／C

F

式中，F

0

是输出频率，单位 MHz；Lin 是管脚输入电流，单位 μA；C

F

是决定输

出频率的串入电容值，单位 pF。

3 基于单片机的函数发生器的设计与实现

3.1 系统硬件接口电路设计 Intel 公司的 MCS－51 系列中的 8051 单片机应用已很成熟，以其

为基核的其他 8 位机都有极好的兼容性，应用十分方便。图 1 所示为以 8051 和 MAX038 为

核心的系统硬件电路。

用 8279 完成键盘输入和 LED 显示控制两种功能，键盘按键设置：数字键 0～9，小数点，正

弦波、方波和三角波切换键，频率选择 Hz、kHz、MHz 切换键，占空比键，回车键。采用

外部译码方式，8279 的 SL0～SL2 经 74LS138（2）输出接键盘，同时经 74LS138（1）输出

驱动后送 LED。8279 的显示输出 B0～B3，A0～A3 作 8 位数据输出，当键盘出现有效闭合

键时，数据自动进入 8279 的 RAM 存储器，并向 CPU 申请中断。

MAX038 的频率控制电压由 10 位 DAC1020 提供，经 Rin＝50kΩ 的电阻进入 Lin 引脚，8051

的 P2．6 作为 DAC1020 的片选信号，采用双缓冲器方式，锁存 10 位数据。DADJ 引脚电压

范围－2．4V～＋2．4V 由 8 位 DAC0832 的双极性输出电压提供，即占空比调节的控制电

压。用 8051 的 P2．5 作为 DAC0832 的片选信号，基准电压采用 MAX038 内部 2．5V 基准

电压，接入 V

R

端。DAC0832 的 ILE 接＋5V，片选端和数据传送端都与 74LS373 输出线 A

0

相连。

设 Lin 输入端电压为 Vin，串接电阻为 Rin，则有公式：

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lhx1989

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