单片机制作电视信号发生器
用单片机控制的信号发生器的设计
信号发生器方案设计1、方案设计与选择达到目的的方案比较多，在设计前根据实际情况选择最优方案：采用软件与硬件相搭配的方法，这样就会涵盖软硬件的长处：既有了硬件方面的性能和高速，又有软件方面的灵活和人性化，加上键盘来控制，LED显示和其他设备，这样形成的发生器性能好，也可以拓展它的功能，比如利用单片机A T89 C51和8位D/ A转换芯片DAC0832，实现正弦波等常见波形的发生，并且可以接受外部按键来切换波形，调节频率和幅值。
此方案利用单片机构成的应用系统有较高的可靠性，系统的扩展和系统的配置灵活方便。
可以轻松创建各种类型的系统，并且软硬件利用率高。
因此选本方案作为设计的方案。
2、设计原理简介该仪器原理图如图2-1，总体原理为：单片机构建的低频信号发生器，产生所需的四种波形，用C语言写程序，控制单片机就能产生想要的波形信号，并用键盘进行功能转换和频率控制，然后通过DA转换形成波形信号，然后通过运放放大显示出波形，然后显示器会显示输出的波。
AT89C51单片机DAC0832复位键键盘数码管显示图2-1 信号发生器原理框图本方案其主要模块包括复位电路、时钟信号、键盘控制、D/A 转化及LED 显示。
其各个模块的工作原理如下：（1）键盘模块是用于控制信号输入的类型频率，当按键按下时，可以通过单片机编程读取闭合的键号，实现相应的信号输出。
其主要步骤：a、判断有没有键按下；b、去抖动，延时100ms 左右；c、识别被按下的键号；d、处理，实现功能。
（2）单片机复位电路用于初始化接口；（3）D/A 转换就是把数字量变成模拟量。
芯片的数字信号转换为模拟信号，输出相应的电流值，然后由运放提取电压值，最后利用示波器显示波形。
（4）时钟信号是产生单片机工作的时钟信号，控制着计算机的工作节奏，可以通过提高时钟频率来提高CPU的速度。
CPU的定时和计数一般用时钟信号。
（5）LED 显示器是有多个二级管组成。
3、设计功能(1) 按键GW、SW、BW、QW、WW分别控制信号频率的个、十、百、千、万位按键BX控制波形的转换选择按键ZKBZ、ZKBJ分别控制方波占空比的加减按键FW控制电路的复位滑动变阻器阻值改变会影响电压，可以控制波形的幅度（2）本方案输出利用8位LED显示器，用于显示输出信号的类型和频率，如1KHz正弦波，显示为1.01000。
基于AT89C52单片机信号发生器设计
目录引言 (2)一设计任务 (2)1设计内容 (2)2设计要求 (2)二芯片功能介绍 (2)三总体功能图和总原理图 (4)四程序流程图 (5)1 锯齿波程序流程图 (5)2 三角波程序流程图 (5)3 梯形波程序流程图 (6)4 方波程序流程图 (7)5 正弦波程序流程图 (8)6 整体程序流程图 (9)五程序设计 (10)六仿真测试 (13)七总结与体会 (16)八参考文献 (16)九致谢....................................................................... 错误!未定义书签。
引言信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
这次的设计分为五个模块：单片机控制及显示模块、数模转换模块、波形产生模块、输出显示模块、电源模块。
使用AT98C52作为主控台结合芯片DAC0832产生1HZ-10HZ频率可调的五种信号波（锯齿波、三角波、方波、梯形波、正弦波）。
这几种波形有几个开关控制，可以随意进行切换，十分方便。
另外，波形的频率和振幅也可以通过开关进行更改。
可以说这次的设计操作简单，内容丰富，而且电路快捷明了。
1设计任务1.1设计内容以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、梯形波等），且频率、幅度可变的函数发生器。
1.2设计要求设计借口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图和仿真图，并编写出控制波形的程序。
2芯片功能介绍2.1、DAC0832芯片介绍：DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。
基准电压的范围为±10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。
DAC0832的内部结构框图如下图所示。
图2.1 DAC0832的内部结构框图2.2 DAC0832的外部引脚及功能介绍图如下：图2.2 DAC0832介绍2.3 DAC0832的应用：DAC0832一是用作单极性电压输出，二是用作双极性电压输出，最后是用作程控放大器。
基于MSP430单片机的信号发生器设计
第
1.1
随着计算机和集成技术的高速发展，电子电路的分析与设计及相应专业课程的教学与实验所采用的方式与方法都发生了重大变化，特别是电子设计自动化系统中所包含的测试测量技术已经成为现代教育技术的重要组成部分，在高校的各个电子相关的实验室中，都需要开发和测试各种复杂的电路或子系统，其通常要求从没有上市的或很难获得的元器件或传感器中提取额外的信号，由此可见信号发生器已经成为了很多行业进行研究测试不可或缺的工具。
2、运算速度快
MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。
3、超低功耗
MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先，MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次，独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环（FLL 和FLL+）时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器（32768Hz），也可以使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时开启的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPM0~LPM4）。在实时时钟模式下，可达2.5μA ，在RAM 保持模式下，最低可达0.1μA 。
基于51单片机的简易信号发生器
/****************简易信号发生器****************************程序功能：输出正弦波、锯齿波、方波、三角波涉及芯片：TLC5615**********************************************************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit din=P3^0;sbit scl=P3^1;sbit cs1=P3^2;sbit key1=P1^0;sbit key2=P1^1;sbit key3=P1^2;sbit key4=P1^3;//sbit w2= P1^0;uchar code sine_tab[256]={//输出电压从0到最大值（正弦波1/4部分）0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab, 0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4, 0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,//输出电压从最大值到0（正弦波1/4部分）0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,0xba, 0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99 ,0x96,0x93,0x90,0x8d, 0x89,0x86,0x83,0x80,//输出电压从0到最小值（正弦波1/4部分）0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55, 0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b, 0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e, 0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,//输出电压从最小值到0（正弦波1/4部分）0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08, 0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20, 0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45, 0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66,0x69,0x6c,0x6f,0x72, 0x76,0x79,0x7c,0x80};uchar bdata date; //位寻址sbit date7=date^7;sbit date6=date^6;sbit date5=date^5;sbit date4=date^4;sbit date3=date^3;sbit date2=date^2;sbit date1=date^1;sbit date0=date^0;void delay(uint t){while(t--);}void write_sip5615(uchar k) {date=k;din=date7;scl=0;scl=1;din=date6;scl=0;scl=1;din=date5;scl=0;scl=1;din=date4;scl=0;scl=1;din=date3;scl=0;scl=1;din=date2;scl=0;scl=1;din=date1;scl=0;scl=1;din=date0;scl=0;}void write_5615(uint k){k<<=2;cs1=0;write_sip5615(k>>8);//送高八位write_sip5615(k);//送低八位cs1=1;}void main(){uint k1=0,k2=0,k3=0,k4=0,i=0,j=0,x=0,z,p;while(1){/* w2=0;delay(500);w2=1;delay(500); */if(key1==0)//按键1检测{k1=1;k2=0,k3=0,k4=0;while(!key1);}if(key2==0) //按键2检测{k2=1;k3=0,k1=0,k4=0;while(!key2);}if(key3==0)//按键3检测{k3=1;k1=0,k2=0,k4=0;while(!key1);}if(key4==0)//按键4检测{k4=1;k1=0,k2=0,k3=0;while(!key2);}if(k1==1)//正弦波write_5615(sine_tab[i]);i++;delay(100);if(i==256)i=0;}if(k2==1)//锯齿波{write_5615(j);j++;delay(100);if(j==250)j=0;}if(k3==1)//方波（次处用单片机的I/O效果更好）{write_5615(10);delay(10000);write_5615(200);delay(10000);}if(k4==1)//三角波{for(z=0;z<301;z++){delay(50);write_5615(z);if(z==300){for(p=300;p>0;p--){if(p==0)break;write_5615(p);delay(50);}}}}}}。
基于单片机的电视信号发生器设计
摘 要
当前电视技术快速发展，视频信号叠加、图像处理已广泛运用于生活的各种场合。 为了可以获得更好的图像的采集和处理，嵌入式微处理器被越来越广泛地应用。本毕业 设计就是利用嵌入式微处理器和 VGA-TV 转换器制作电视视频信号发生器。 设计以美国 ATMEL 公司生产的 AT89C4051 单片机为核心，通过汇编语言编程实现 用单片机产生标准 VGA 行、场同步信号和红、绿、蓝三基色信号，再经过专用标准 VGA-TV 转换器 AD722 芯片得到电视视频信号。 单片机全称单片微型计算机， 又称 MCU， 是将计算机的基本部分微型化，使之集成在一块芯片上的微机，它本身就是一个嵌入式 系统，同时也是其他嵌入式系统的核心。其中单片机由 15MHz 的有源晶振控制，产生 VGA 信号，即行、场同步信号和三基色信号。显示方法有两种：一、将从单片机输出 的 VGA 信号输入到由美国模拟器件公司 ADI 生产的低成本的 RGB 编码器视频编码器 AD722 中， AD722 可以把红色，绿色和蓝色组合成相应的、符合 NTSC/PAL 标准的亮 度和色度信号，可同时产生复合电视信号和 S-Video 信号输出。二、直接通过 VGA 接 口在显示器上显示结果，即用软件模拟行场同步信号，由 VGA 直接输出或 VGA 进行 A/D 转换后输出，最终输出数字信号或电视视频信号。 因为本次设计选用的微处理器芯片程序存储空间较小，用比C语言占用空间更小的 汇编语言编译的源文件，更具优势；且汇编语言是机器语言，效率比C语言高，所以选 择汇编语言来实现。通过程序定义时钟信号、行场同步信号、三基色信号等辅助信号。 电子扫描方式采用逐行扫描，因为隔行扫描易发生行间闪烁、并行现象及垂直边沿 锯齿化等不良现象，且在逐行扫描的帧率和隔行扫描的场率相同的情况下，人眼将看到 比隔行扫描更平滑的图像，相对于隔行扫描来说闪烁较小，而且逐行扫描编程简单，易 于实现，所以选用逐行扫描更为合适。 将编译好的程序代码下载到单片机中，程序控制单片机工作，连接显示器，其中选 用AD722芯片则使用电视显示器显示结果， 选用VGA接口则可在电脑显示器上显示结果。 因实验室中电视机并不多见，所以本文实物采用VGA接口显示。
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器是一种能够产生不同频率、幅度和波形的信号的设备。
它在电子实验、通信系统测试和音频设备调试中起到重要作用。
本文将介绍信号发生器的工作原理、设计要点以及一些应用案例。
信号发生器的核心部分是单片机，它是一种集成了处理器、存储器和输入输出接口的微型计算机。
单片机通过程序控制产生不同频率的脉冲信号，并通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号输出。
为了保证信号的准确性和稳定性，还需要使用精密的时钟电路和滤波电路。
在设计信号发生器时，需要考虑以下几个要点。
首先是频率范围和分辨率的选择。
不同的应用场景需要不同的频率范围，而分辨率则决定了信号的精度。
其次是波形的选择和产生方式。
常见的波形有正弦波、方波、三角波等，可以通过查表、数学模拟或直接输出等方式产生。
此外，还需要考虑信号的幅度调节和输出阻抗匹配等问题。
信号发生器在实际应用中有着广泛的用途。
在电子实验中，它可以用来测试电路的频率响应、相位特性和失真情况。
在通信系统测试中，它可以模拟各种信号场景，用来验证系统的性能和稳定性。
在音频设备调试中，它可以生成各种音频信号，用来测试音响设备的音质和效果。
基于单片机的信号发生器是一种功能强大的设备，它能够产生多种频率、幅度和波形的信号，用于电子实验、通信系统测试和音频设备调试等领域。
通过合理的设计和实现，可以满足不同应用场景的需求，并提高工作效率和准确性。
希望本文对读者理解信号发生器的工作原理和设计要点有所帮助。
基于单片机的信号发生器
目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2国内外在该方向的研究现状及分析 (2)1.2.1国外研究现状 (2)1.2.2国内研究现状 (2)1.3 本设计基本内容 (3)1.4 研究的总体思路 (3)2本设计的要求及整体思路 (4)2.1设计目的、内容及要求 (4)2.1.1设计目的 (4)2.1.2 设计内容 (4)2.1.3设计内容及技术要求 (5)2.2整体设计思路 (5)2.2.1设计方案 (5)2.2.2元器件选择 (6)2.2.3 功能原理图 (12)3系统的硬件设计 (12)3.1电源模块 (13)3.2单片机模块 (14)3.3D/A转换及信号放大电路 (16)3.4系统的电源标注部分 (18)4 系统软件设计 (20)4.1键盘扫描程序的设计 (20)4.2 波形产生程序的设计 (21)4.3波形的产生 (21)5电路的调试与示波器的检测 (22)5.1电路的调试 (22)5.2波形产生的原理及结果检测 (22)5.2.1波形产生的原理 (23)5.2.2结果检测 (23)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)基于单片机的信号发生器设计摘要波形发生器在生产、科研中使用十分广泛，因而低成本、高实用性的波形发生器显得非常重要，本文首先介绍了使用Intel公司的MCS-51系列8位单片机设计波形发生器的方法。
在此基础上设计实现了一个波形发生器，该信号发生器以AT89C52单片机和DAC0832芯片为核心进行设计。
单片机和D/A 芯片通过直接数字合成技术来生成正弦波、三角波和方波, 波形的类型和幅度在一定范围内可变，另外本设计可以以10Hz为单位步进，线性度高、波形失真小。
液晶显示屏的引入也使得人机交互性得以增强。
该信号发生器具有价格低、性能稳定、升级方便的优点。
关键词波形发生器；AT89C52单片机；DAC8032转换器Design of Waveform Generator Basedon MicrocontrollerABSTRACTWaveform generators are widely used in production and scientific research , and thus the waveform generator of low cost and high practicability is very important. This paper describes the method of use of Intel company's MCS-51 series waveform generator which is single-chip design. This paper introduces the method of using Intel company's MCS-51 series waveform generator which is single-chip design, and the signal generator is designed with the core of AT89C52MCU and DAC0832 chip. MCU and D /A chip generate sine wave, triangle wave and square wave by means of direct digital synthesis technology. The waveform type and amplitude vary in a certain range, and the design can be in 10Hz as a unit step, high linearity and small waveform distortion. Liquid crystal display makes the introduction of human-computer interaction can be enhanced. The signal generator has the advantages of low price, stable performance and easy upgrade.KEYWORDS:signal generator;AT89C52 microcontroller;DAC0832 Converter1 绪论信号源作为一种基本的电子设备在通信、雷达、导航、测量、科研及教学等领域，有着广泛的应用。
51单片机做信号发生器实例编程
51单片机做信号发生器实例编程//用51 单片机做信号发生器，同时输出四种频率的方波。
//要求：晶振为12MHz，用T0 做定时器，在P1 的低四位输出四种频率的方波：// P1.3 = 1.25kHz、P1.2 = 2.5kHz、P1.1 = 5kHz、P1.0 = 10kHz//另外，上述四个频率要求用一个四选一数据选择器，再选出其中的一个输出出去。
//P1.6、P1.7 的输出用来控制四选一数据选择器的选择位，它们由P3.0 按键控制。
//悬赏分：10 - 解决时间：2009-12-5 10:45//===================================================//最佳答案：//本题目早在一年前就回答完毕，现在增加了PROTEUS 仿真图片发上博客。
//题目要求在相邻四条接口线输出的四种频率，恰有二倍的关系，这就可以利用一个定时中断来完成。
//题目还要求使用一个数据选择器，通过按键选择一个频率来输出。
//利用PROTEUS 仿真的截图如下所示。
//图中在输出端接上了一个频率计和一个扬声器，进行频率检测。
//当按下按键时，输出频率可以轮番转换。
//图中把四种频率的检测结果都截图显示，可以看出，输出的频率十分理想。
//PC 的扬声器也能听到声音，10kHz 的频率，比较刺耳。
//以下程序已经仿真成功。
//---------------------------------------------------#includereg52.h#define uchar unsigned char#define TL_0SET (256 - 50) //定时时间选为50us//输出的方波周期将为100us, 10kHzsbit P3_2 = P3 ; //用于按键sbit P1_0 = P1; //四个频率输出sbit P1_1 = P1;//sbit P1_2 = P1 ; //sbit P1_3 = P1;//sbit P1_6 = P1;//两个选择控制输出sbit P1_7 = P1;//bdata uchar x = 0;sbit p16 = x;sbit p17 = x;。
基于单片机的多功能信号发生器的设计
基于单片机的多功能信号发生器的设计信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
本设计主要由主控制器模块、信号发生模块和液晶显示模块三大部分组成。
采用STC89C52单片机为主控制器，由它来控制DDS芯片AD9835再通过TLC5615完成数字量输入到模拟量输出的转换，然后经运放调节电压幅度，产生1MHz～15MHz的正弦波和方波，最后由液晶屏显示。
本论文其重点讨论了AD9835基本工作原理、DAC数模转换及其与89C52单片机控制系统的硬件结构和软件设计框图。
关键词：单片机；DDS芯片；液晶显示绪论随着集成芯片制造工艺的进一步发展，一些高性能的波形产生专用芯片逐渐被应用到该领域并获得成功。
波形发生装置的电路设计得到进一步简化，而与此同时，所产生的波形的质量却得到了显著提高。
例如应用比较广泛的DDS芯片AD9833系列，能制作出各种频带宽，质量高的波形信号，例如应用高性能的AD9833芯片，可以做出频率1GHZ以上，频率分辨率0.1HZ以下的优质波形。
科技不断发展，在各个领域对信号产生电路提出了越来越高的要求。
以往那些只具有单一优势的波形发生装置的应用越来越受到限制。
例如用模拟器件构成的波形发生器电路简单可靠、信号频率较高，但可调节性差；采用数字电路为核心的波形发生装置所产生的信号可调节性好，但电路复杂，而频率又不易做的很高。
较为理想的波形发生装置应该同时具备多方面的优良品质，信号的频带应该较宽，而且步进精确。
另外，微型化也是信号产生装置的发展趋势之一，这样，才能将信号发生装置方便的嵌入到各种仪器设备中。
基于单片机的信号发生器的设计
基于单片机的信号发生器的设计设计一个基于单片机的信号发生器，需要考虑以下几个方面：硬件电路设计、软件设计、功能实现等。
1.硬件电路设计在硬件电路设计方面，我们可以使用一个单片机作为控制核心，外接一块DAC芯片来实现信号输出。
DAC芯片可以将数字信号转换为模拟信号，并输出到外部设备。
我们还需要考虑信号发生器的输入和输出接口，这些接口可以用来接收外部信号或者将信号输出到其他设备上。
2.软件设计在软件设计方面，我们需要编写固件程序来控制单片机的工作。
首先，我们需要编写一个初始化程序，在该程序中，我们可以初始化单片机和外接设备。
然后，我们需要编写一个主程序来控制信号生成的方式和参数。
在该程序中，我们可以通过键盘或者触摸屏等方式来输入信号的频率、幅度和波形等参数。
最后，我们需要编写一个输出程序，该程序将信号输出到DAC芯片，并通过其他接口输出到外部设备。
3.功能实现信号发生器可以实现多种功能，如正弦波、方波、三角波、齿轮波等各种波形信号的生成。
根据输入的参数，单片机可以根据对应的算法生成相应的波形信号，并将信号输出到DAC芯片上。
此外，信号发生器可以支持多个输入通道，用户可以选择不同的通道来生成不同的信号。
还可以设置信号的扫描频率和扫描范围等功能。
在设计完成后，我们需要对信号发生器进行测试和优化。
测试可以输出一系列标准信号，比较输出信号与标准信号的差异，以检测发生器的准确性和稳定性。
在优化方面，我们可以考虑改进信号发生器的性能，增强其功能。
例如，可以添加自动扫描功能，支持外部控制信号输入等功能。
总结：基于单片机的信号发生器的设计需要考虑硬件电路设计、软件设计、功能实现等方面。
通过合理的设计和编程，可以实现信号发生器的各种功能，以满足用户的需求。
同时，我们还可以通过测试和优化来提高信号发生器的性能和稳定性。
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单片机制作电视信号发生器
早期制作的电视信号发生器基本上是由分频器和门电路构成,所用元器件较多、电路复杂,自制起来相当麻烦,要想增加显示图像的种类或改变信号的时序就更困难了。
高速单片机的出现给信号发生器的设计制作带来了极大的方便,不但能根据需要灵活地设计软件,而且芯片的外围电路也简单得多,体积可以做得非常小巧。
本信号发生器使用AVR系列的AT90S2313-10芯片,价格低廉,大部分指令的执行时间仅为0.1μs,可以产生棋盘格、横条、竖条、方格四种图像和一路音频信号。
硬件电路如附图所示,输出信号使用了PB口的PB0、PB4、PB7三个端子,图像输出端置1时为白色电平,清0时为黑色电平。
各端口的输出电平是相等的,为了满足同步电平低于消隐电平的要求,在视频输出与复合同步之间串接了一个开关二极管,使同步电平总是低于消隐电平0.6V,同时二极管又具有较小的动态电阻,比串联电阻具有更好的频率响应,经对比度电位器适当衰减后基本接近标准的电视信号。
图像类型的转换是由复位键完成的,接通电源时每按动一次复位键转换一种图像,四种图像循环显示。
因为
图像是相对静止的几何图形,为了简化软件,程序没有采用奇偶隔行扫描,每帧图像由312行组成,源程序见本刊网站,程序中用Z寄存器作为行扫描计数器。
从第1行至26 行为场消隐,其中第2、3行为场同步,剩余的286行分为13段,每段22行。
场消隐结束时设定场图像初始值,然后场图像值逐段取反,直至扫描正程
结束,产生13条宽度相同黑白相间的横条图像,周而复始。
本程序设计的垂直、水平图像的条数均为奇数,这样扫描正程开始和结束前的图像相同,设置为白色,调整幅度时便于与消隐电平区分。
主程序的顺序就是行扫描周期的时序,场图像是由若干行组成的。
行场扫描的图像初始值以及场消隐、场同步的起止时间判断与执行都是在行同步和行消隐其间完成的。
为了产生精确的行时序信号,满足电视制式的要求,程序结构以时间为编程标准,不可能完全按照结构化程序设计,理解起来稍难一些。
除非完全熟悉程序结构,否则改动任何一条指令都可能会改变行扫描周期。
本程序设定的行消隐宽度为12μs,行同步宽度为4.7μs,行周期为64μs。
在行消隐结束时设置行图像初始值,每隔3μs行图像的值取反,产生17条宽度相同黑白相间的竖条图像。
棋盘格是行、场图像异或运算产生的。
为了使图像转换简单,在异或运算中令场图像的值始终为0输出行图像(竖格)。
同样当行图像的值始终为0时,则输出值为场图像(横格)。
方格是由行、场图像执行或运算产生的。
每按动一次复位键图像类型寄存器加1,再屏蔽其高6位,这样寄存器的值只能在0至3范围内变化,主程序则根据图像类型寄存器的值判断执行相应的子程序改变图像类型。
图像长宽之比为17/13,基本与屏幕一致。
音频信号是行频16分频得到的,用寄存器作为音频计数器,音频计数器逐行加1,屏蔽高4位,当寄存器值为0或8时分别向音频输出端写0或1,所以音频频率为976Hz。
在本网站提供的源程序是在AVR Studio 3.56环境下编写、编译、调试,并附有源程序和编译后的hex 文件,供不同要求的读者参考。