一种基于单片机的函数发生器的设计实现

F₀＝Lin／C_F

式中，F₀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。

　　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A₀相连。
　　设Lin输入端电压为Vin，串接电阻为Rin，则有公式：

F₀＝Vin／〔Rin×C_F〕

式中，F₀是输出频率，单位MHz；Vin是输入端电压，单位V；Rin是串接电阻，单位Ω；C_F是决定输出频率的串入电容值，单位pF。
　　
　　取Rin＝50kΩ，Vin的范围0．5～5V，这样对于某一电容，可提供十倍扫频范围，从而电容的选择就可确定输出频率范围，即频段。第一频段电容取100μF，频率范围0．1～1Hz，第二频段到第九频段电容选择按十倍衰减，即可获得各频段频率范围，第九频段频率范围是10～20MHz，每一频段步进值选各频段低段频率的0．5％。有九个频段供选择切换，8051的P1．2～P1．5通过T1042译码后送入频段设定电路，由软件启动频段设定电路中的开关来进行频段选择。

3．2　系统软件设计方案及实现

　　系统的主程序流程框图如图2所示。
　　
　　先对8279进行初始化，即允许中断申请，清8279状态，置键盘显示方式及时钟编程等，再置MAX038初始波形与频率、占空比。然后测试回车键是否闭合，以决定是否进行中断处理，判断输出波形并输出控制信号，有关输出波形频率的控制电压及占空比的计算送DAC1020及DAC0832，最后将波形频率及占空比送显示缓冲区，调显示子程序显示。

4　结束语
　　
　　利用单片机对MAX038的实时程序控制可产生高频高精度的输出波形，系统运行稳定，输出波形失真小、漂移小、频率范围宽，基于8051的CHMOS单片机也可方便地实现嵌入应用。

参考文献