单片机在多种波形发生器中的应用

2 软件设计

在硬件设计的基础上进行软件编程。由用户通过按键选择需要输出何种波形。

2.1 方波输出

本文通过80C51单片机内部自带的定时器/计数器实现方波输出。采用定时器/计数器T1，工作方式1，计数器位数是16位；门控位GATE置0，定时器的运行只受控制寄存器TCON中运行控制位（TR）的控制；计数器初值的设定由以下公式计算得到：
N=2n-TCfosc/12

n为计数器位数；TC为定时时间；fosc为振荡频率。通过小键盘，由用户键入需要输出方波的周期（周期只能为正数，如1 ms,2 ms,10 ms等，最大为65 ms），在P0口将得到所需的方波波形。

2.2 锯齿波、正弦波输出

锯齿波中的斜线用一个个小台阶来逼近，在一个周期内从最小值开始逐步递增，当达到最大值后又回到最小值，如此循环，当台阶间隔很小时，波形基本上近似于直线。适当选择循环的时间，可以得到不同周期的锯齿波。由图3所示连接可知：选通MAX7534的LS寄存器地址为5FFFH；选通MS寄存器地址为： 3FFFH；选通DAC寄存器地址为：7FFFH；选通DAC转换地址为：1FFFH。锯齿波产生程序流程图如图4所示。

正弦波的产生采用查表法，单片机的I/O输出均为+5 V的TTL电平，因此产生的正弦波幅值为+5 V。将一个周期内的正弦波形等分为N份，那么第1点的角度为0°，对应的正弦值为5sin0°；第2点的角度为360°/N，对应的正弦值为5sin (360°/N ) ……，如此计算下去，将这些模拟量正弦值都转换为双极性方式下的数字量，得到一张按照点号顺序排列的数字量正弦值表格。程序流程图与锯齿波产生子程序流程大致一致，只是每次送到MAX7534转换的14位数字量是根据得到的表格所查得的。

3 结语

本文基于80C51单片机的多种波形发生器产生的3种波形完全能够满足实验中的使用要求。采用的高性能数模转换芯片保证了输出波形的精度和稳定性。通过软件实现可以输出更多的基本波形如：梯形波、三角波、反向锯齿波等，具有实际的使用价值。

参考文献
［1］周航慈,等.单片机程序设计基础［M］.北京：航空航天大学出版社，1999
［2］李朝青.单片机原理及接口技术［M］.北京：航空航天大学出版社， 1994