单片机的专用信号发生器设计与应用

文章摘要：四 信号发生器的软件设计4.1 信号编码以产生 为例，来说明如何对信号进行编码。AD7226的每一个通道都能单独的配置成双极性输出，参考图6，以7226的通道A为例， 可以得到输出表达式： 如果取R1＝R2，则有：其中DA＝DBIN /256，其分子部DBIN就是锁存器A中锁存的数字量，也就是偏移二进制码。由于D/A输出双极性电压的范围是－VREF ~VREF（127/128），所以要把Uj1放大VREF倍，即对VREFUj1进行编码，然后通过放大电路处理，得到最终需要的Uj1。这样就有：则：在这里要注意 的取值范围是－1～ ,而不是－1～＋1。取整时要按照四舍五入的原则以减少误差，表1是双极

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四 信号发生器的软件设计

4.1 信号编码
以产生 为例，来说明如何对信号进行编码。
AD7226的每一个通道都能单独的配置成双极性输出，参考图6，以7226的通道A为例， 可以得到输出表达式： 

如果取R1＝R2，则有：

其中DA＝DBIN /256，其分子部DBIN就是锁存器A中锁存的数字量，也就是偏移二进制码。
由于D/A输出双极性电压的范围是－VREF ~VREF（127/128），所以要把Uj1放大VREF倍，即对VREFUj1进行编码，然后通过放大电路处理，得到最终需要的Uj1。这样就有：

则：

在这里要注意 的取值范围是－1～ ,而不是－1～＋1。取整时要按照四舍五入的原则以减少误差，表1是双极性输出时二进制编码表以及对应模拟输出电压。

表 1 双极性输出偏移二进制码表

4.2 软件设计
软件的任务是根据上位机的指令完成信号的控制和输出，编程语言采用8051汇编语言，整个程序由初始化模块、基准信号输出模块、测角及基准信号输出模块、中断模块、延时模块和喂狗模块组成。软件流程如图8所示。
4.3 与上位机接口时序
信号发生器采用中断的模式响应上位机的控制指令，其指令的时序如图9所示。
系统上电后，上位机须发送清零指令，复位INT0、INT1为低电平，Uj1、Uj2、Uc输出为0。在INT0、INT1为低电平期间，可以发送基准信号输出指令INT0，输出基准信号Uj1、Uj2；在基准信号输出期间，即INT0为高电平期间，可以发送测角信号输出指令INT1，此时输出测角信号 Uc，Uj1、Uj2同步输出。当INT0变为低电平时，无论INT1为何种状态，三路信号输出都为0。发送基准信号和测角信号输出前必须保证INT0、 INT1有效复位低电平。在INT0为低电平期间，陀螺仪模拟器不响应任何INT1指令。如果发生不可预料的逻辑紊乱，可以通过复位INT0、INT1，再按照图9所示时序关系发送指令。

五 结 论通过软件硬件的调试和检测，表明该模拟装置的硬件和软件系统能很好的工作，在系统的联调中能正确的模拟角位移传感器的基准信号和测角信号，满足设计的要求，已经在某产品的检测系统中获得了应用。

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