本文介绍了直接数字合成(DDS)技术以及C8051F020微控制器,阐明了采用AD9859实现扫频信号发生器的原理,具体描述了C8051F020微控制器与AD9859之间的硬件接口电路以及相应的软件设计方法,设计了一个5阶低通椭圆滤波器,使输出的正弦波更加稳定、平滑。本设计能够产生良好的扫频信号,并且C8051F020和AD9859的优越性能大大提高了扫频速度,是一种良好的数字化设计。
上传时间: 2013-11-07
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摘要:超低频信号发生器是科研、教学、制造业中一种最常用的通用仪器,输出波形一般固定为正弦波、三角波、锯齿波和方波,不能实现有时在实验和工程应用中需要的特殊信号或自定义信号。而要实现这一要求,不是做成硬件式的专用信号发生器,就是用计算机系统来完成,前者仍然不灵活,后者费用太高。然而应用单片机技术,通过软件与硬件的有机结合由硬件电路搭成一个环境平台,再由软件程序把要求的“任意函数信号”数据表嵌入在单片机程序存储器内,通过软件程序更改输出波形数据表,即可方便实现输出任意函数信号,而无需变动硬件电路。本原理样机使用单片机AT89C51,对其进行一次固化,可以安排四种任意波形,频率范围为0.001~800Hz,幅值范围为0~±10V。本文中对原理样机的软硬件系统的性能和误差进行了定量分析,并设计了一套使用Intel公司的新一代16位单片机80296SA对该样机进行了性能提升的新型样机方案,然后对新型样机方案进行了原理分析和性能分析,并给出了误差的定量计算,表明此方案不但可使样机的原理频率范围提高至1500Hz,输出幅值不变,输出分辨率提高至212,使波形质量大为改善。希望这种性价比较高的函数信号发生器对科研、教学、制造业有所帮助。关键词:单片机应用 MCS51 MCS296 超低频信号发生器
上传时间: 2013-11-20
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在一些需要高频分辨率、设置转换度的应用场合,直接数字频率合成器(DDS)技术具有其他频率合成方法无法比拟的优势。在介绍DDS的基本原理及其典型器件AD9858的结构和功能的基础上,详细论述了采用单片机+CPLD来控制AD9858实现宽带雷达信号源的设计过程。实际应用证明,该系统设计分辨率高,转换速度快,在窄带时无杂散动态范围SFDR优于75 dBc,宽带无杂散动态范围SFDR优于55 dBC。
上传时间: 2014-12-27
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引言 在数字信息传输中,基带数字信号通常要经过调制器调制,将频率搬移到适合信息传输的频段上。2FSK就是用数字信号去调制载波的频率(移频键控),由于它具有方法简单、易于实现、抗噪声和抗衰落性能较强等优点,因此在现代数字通信系统的低、中速数据传输中得到了广泛应用。 直接数字频率合成技术(DDS)将先进的数字处理技术与方法引入信号合成领域。DDS器件采用高速数字电路和高速D/A转换技术,具备频率转换时间短、频率分辨率高、频率稳定度高、输出信号频率和相位可快速程控切换等优点,可以实现对信号的全数字式调制。
上传时间: 2014-12-27
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摘 要:简要介绍了图像边缘检测的基本概念,针对其硬件实现的基本模型进行探讨;分析其关键算术单元,采用了多种优化措施并引入了流水线的设计方法以满足高速应用的要求;提出了3种不同的FIR滤波器实现结构;最终完成FPGA和ASIC设计,对不同结构的实现数据进行比较并给出了结论,实现结果表明该设计可以满足高速系统应用场合。关键词:边缘检测;FIR滤波器;流水线设计;超前进位加法;FPGA
上传时间: 2014-12-27
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摘要:为解决采用原子力显微镜(AFM)系统进行纳米机械性能测试中存在的不能够直接获得载荷?压深曲线以及不能够随意改变加载、保载、卸载时间等问题,对AFM系统进行了改造,开发了一套基于单片机的信号输入输出模块。将该模块与AFM控制系统相联,形成新的纳米机械性能测试系统。该系统信号输出精度为0.15mV,信号采集精度为0.3mV,工作台的移动灵敏度为1.53nm,可以动态改变垂直载荷,并实时获得载荷?压深曲线。通过单片机设置模拟信号的输出速率可以实现加载、保载和卸载速率的改变;结合二维微动精密工作台,可以实现较大范围内高精度的点阵压痕测试。通过在聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷等材料表面进行实验测试表明:该系统可以高速高精度地测量样品的纳米机械性能参数,包括对样品进行纳米压痕测试和对样品的纯弹性变形过程进行检测,如聚二甲基硅氧烷或者各种微梁等微小构件。关 键 词:原子力显微镜(AFM);单片机;纳米机械性能;载荷-压深曲线
上传时间: 2013-10-18
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摘 要:针对单片机进行高频测量存在的响应速度问题,利用CPLD适合精确、高速计数的特点,提出了一种基于单片机和CPLD的频率测量电路,通过CPLD对被测信号分频再与单片机计数值进行比较,实现了高精度、等精度测量,同时又解决了高频测量中存在的问题,满足了系统对响应时间的要求。该项研究成果已经在所设计信号源产品中得到了应用。关键词:频率测量;信号源;高频测量;CPLD
上传时间: 2013-10-15
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dsPIC30F数字信号控制器单片机和DSP领域的最佳选择 什么是数字信号控制器 数字信号控制器(DSC)是单片机嵌入式控制器,它轻松集成了单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算功能和数据吞吐能力。
上传时间: 2013-12-23
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高速SOC单片机 基于半导体集成技术的突飞猛进的发展各种类型的单片机正日新月异的涌向市场为单片机技术的应用人员提供了极大的方便INTEL公司在MCS48系列的基础上推出高性能的MCS51系列八位单片机而今三十二位单片机又以其强大的片内功能提供给应用者无论是那一种位数的单片机也无论是那一种系列的单片机都为新产品的开发应用系统的研制智能控制器的研究高新技术的应用创造了极其有力的硬件环境当前可以说由于世界各生产厂家生产通用型以及衍生出的五花八门的系列及型号的单片机使其单片机技术的应用已达到了无孔不入的地步当初面向工业控制功能的单片机现已远远超出了原设计者的想像然而占全球单片机销量60%65%左右的八位单片机仍是当前应用的主流就国内应用实践而言使用单片机数量最大的是八位单片机应用范围最广的是八位单片机八位单片机仍具有时代的魅力.
上传时间: 2013-12-18
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PIC16F877 单片机的键盘和LED 数码显示接口 1 PIC16F877单片机与键盘和LED数码显示的硬件接口电路单片机的许多应用都需要进行人机对话,最简单的人机对话需要LED 数码管显示数字和少量字符;键盘是解决计算机输入的简单手段;借此可以向计算机输入程序、置数、送操作命令、控制程序的执行等等,所以使用非常广泛。图1 键盘、LED数码显示与PIC16F877 单片机的接口电路本例中采用8 个按键组成的小键盘,4 只共阴极的LED 数码管,采用4 片74LS373 驱动数码管,采用的驱动方法是静态方式。使用1 片74LS245 作为键盘的接口;这些外围器件与PIC16F877 单片机的接口电路如图1 所示,这种连接方法与51 系列的单片机连接方法一样,其他的连接方法还有好几种,PIC16F877 单片机的键盘输入接法还有其他特殊而十分方便好用的方式。8 键键盘通过74LS245 与单片机相连,键盘按键状态的数据输入由RC3 输出脚控制;当RC3=“0”时,键盘状态从74LS245 的A 端输出到单片机的PORTB口,此时读PORTB口的数据即为键盘状态。为了及时地响应键盘操作,需要经常对键盘进行扫描;扫描的方式有许多种,我们将键盘的扫描程序安排在主程序的循环执行过程中的方式,并采用20ms延迟来消除按键的抖动问题,此外,为了实现每按键一次只响应一次的功能,在执行相应的按键程序之前,必须确保按键已经松开;在本例中这一措施有效的防止了数据抖动过快的问题。LED 数码显示有动态扫描和静态显示两种方式(图1 采取的方式为静态方式),在动态扫描方式中,各数码显示是轮流点亮的,即控制数码显示的位选信号和相应的要显示的数码的字形代码同时逐一送出,反复不已,由于视觉的暂留现象,却好象全都点亮着,这种电路的接法以后再介绍。在静态方式中,只要将数据送出锁存以后,各数码显示的数据不需要刷新,只要数据不需改变,就可以不去管他,所以称为静态显示。在图1 电路中,输出显示的操作简化为对74LS373 的并口操作而已。由于静态方式的工作原理比较简单,编程也比较直观简单,程序间的相互关联很少。因此编程容易,但要增加硬件,成本较高;与之相比,动态扫描的编程虽然要复杂一些,但因其所用硬件少,成本低。由数码转化为字形代码可采用软件译码、硬件译码等两种方式。软件译码是将各数码的字形代码构成一个表格存储于内存之中,在显示数码时,通过执行查表程序而得到相应的字形代码,再将之送入数码显示输出电路进行显示,本例即采用这种方式,这种方式的编程与单片机有关,在程序中给出了PIC16F877 的编程例程,对需要熟悉PIC16F877 单片机的人员有一定的参考价值。硬件译码则采用CD4511、74LS46、74LS47、74LS48、74LS49等BCD 码—7段锁存、译码、驱动芯片直接译出字形代码,点亮LED。74LS373 由LE 端对要显示的数据进行锁存控制,实现LED 的静态显示。采用了PIC16F877 的端口输出操作,模拟74LS373 的数据锁存时序,即由软件实现数据锁存,这种方法可以十分容易的改变时序和延迟长短,使高速设备可以与低速设备联系配合好,设计简单方便,不好的地方是编程较长和稍微复杂一点。这种编程方法在下面的程序中有很好的体现。
上传时间: 2013-10-29
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