基于单片机的逻辑分析仪的设计 第3页

基于单片机的逻辑分析仪的设计 第3页
图2-5 系统总体原理框图
2.3.1数字信号发生器模块的电路设计与实现
用AT89C51单片机产生可预置的二进制序列。只要在最小系统中添加一个开关组选择高低电平，单片机通过扫描开关组连接的P口的状态，并通过软件来控制单片机8个P口的波形输出，输入到74LS04的反向器输入端，通过TTL电平转换，输出8路数字信号。该电路结构简单可行，通过示波器可以看到它能够产生清晰稳定的矩形波。该设计的优点是信号稳定性好，频率精度高，有利于用单片机对数字信号进行智能化控制。
以AT89C51为核心的数字信号发生电路如图2所示。其工作原理是:AT89C51单片机输出可预置的二进制序列到74LS04的反向输入端，经过TTL电平转换，产生所需的高稳定、高精度的数字信号。注意：在该模块中，要实现电平转换功能必须用采用74LS系列的反向器，不可用CMOS系列的反向器（例如CD4069），因为在引脚的驱动能力上，74系列相对与CMOS系列更强，在本设计中，也就是说能够输出更稳定的信号。
     P1口       P2  8路数字信号            输出图2-6  8路数字信号发生器
2.3.2主控系统模块的电路设计与实现                                       

                                   图2-7最小系统模块

图2-8 信号采集处理模块
该模块主要由最小系统和信号采集处理电路组成。最小系统由一片AT89C51、一片AT89C2051及一片EEPROM（AT24C04）构成。信号采集处理电路由运放LM324组成的D/A电阻网络组成。
该模块的设计思路是：由双CPU系统控制对数字信号发生器输出的数字信号进行采样存储，再经过一系列的信号处理，在模拟示波器上复现出来。从模拟示波器波形显示原理可知，只要在Y轴（纵轴）输入一个电压信号，同时在X轴（横轴）加上一个同频的锯齿波扫描电压，便可在示波器上复现电压信号的波形。为此必须设计相应的X、Y的输出电压信号。本设计在单片机的控制下，经数模转换电路D/A分别向示波器的X，Y轴输出锯齿波同步信号、被采样波形信号，以复现被采样存储的波形。在这，根据题目要求（8路信号通道，包括8位X通道和8位Y通道，）我们采用有8位输出通道、两级锁存控制功能、能够实现多通道D/A的同步转换输出的DAC0832芯片。由此可知该模块的工作原理如下：
单片机控制程序先向Y轴输入被采样存储在RAM中的波形数据，经DAC0832内部的D/A电阻网络生成阶梯波，选通Y轴DAC0832中的第1锁存器并被锁存；向X轴送入对应的锯齿波数据（该数据是由D/A生成的阶梯波经一个LM324组成的低通滤波器滤波后，再送入LM324构成的电压跟随器而转换出锯齿波。但是实践证明，通过这种方式生成的波形并不理想。为了得到理想的锯齿波，我们一改常规思文，着手从软件的角度考虑，我们要将阶梯波转换成锯齿波，可以增加阶梯数，减小阶梯幅度，当离散的数字量增加到一定量时可以近似看成模拟量，如图2-9所示。），这个写信号选通X轴DAC0832中的第1锁存器；然后通过向外部存储器写数据指令产生的译码信号DAC——X+Y，将在X，Y轴第1锁存器锁存的数据与100HZ的时钟信号同步送出并进行D/A转换，再将转换结果送到示波器，从而达到在示波器上显示波形的目的。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一页

基于单片机的逻辑分析仪的设计 第3页下载如图片无法显示或论文不完整，请联系qq752018766