基于AT89C51单片机的数据采集系统及频谱分析电路

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1、目录 摘要1Abstact21.绪论3.1设计数据采集及其频谱分析电路的意义31.数据采集及其频谱分析的重要功能32.数据采集硬件电路设计42.1方案选择及设计思想42.2设计方案的框图2.3工作原理52.4电路中重要芯片的引脚相应的功能6.1主控芯片AT89C5162.5原理图及连接关系82.1数据输入模块82.5.2模数转换模块82.3 主控电路9数据采集软件设计13.系统模块层次图113.2程序流程1.程序源代码114频谱分析硬件电路设计11方案论证154频谱分析硬件电路设计72.1数据采集174.运算核心设计74.23控制核心设计184.24示波器显示部分设计2042.5供电设计215

2、.频谱分析软件电路设计2451单片机部分245.2FG部分2553 测试阐明285.3.单频信号的频谱测试5调幅信号的频谱测试25.调频信号的频谱测试25.4信号辨认精确度测试293.5测试成果分析9总结0道谢2摘要本毕业设计数据采集部分采用的是单片机A89C51和模数转换芯片A00采集系统。用电位器模拟输入电压,通过AT8C1控制DC008将输入模拟电压转换成数字信号,频谱分析部分是基于外差原理的数字式频谱分析，系统采用XlixVIRTEX-II0万门的FG，将本振扫频、混频、放大、低通滤波、提取峰值等工作所有通过数字化实现。控制方面,有凌阳6位单片机CE061A作为控制核心,实现人机接口和

3、最后频谱图的模拟示波器显示。本论文重要描述了硬件设计部分和软件设计部分，硬件部分更是具体分析了本数据采集及其频谱分析的各个部分的电路原理,以及各个模块之间的线路连接。并列出了所有的元器件,以及实现数据采集和频谱分析功能的相应程序。该设计出了一种简朴实用的数据采集及其频谱分析电路，具有成本低,可靠性高，扩展功能强等长处。核心词:数据采集 频谱分析 AT8 AD008 凌阳位单片机SPE061A Abtthe dat acqisi par o this adut A89C51 icrocorolr nd alog diitl cnerson hhe 808 coletn ystm Potentim

4、raaog iu votag，AT8C1 cntrol ADC00 ipu nalog oleto conet theigit sigl， spcrm anlyis t is on thedgitl spectrum of herodne pincipe,thessem usesa million gates PGA XlinxVIRTX-I100, te virtin rqecweep, ixing, mpiiation, a he dital eaiaonflw-as ilterig， toextac pea. Cnol, hveth Snlu the16 e micocontroerSP

5、CE061as cl ore, t chivthe man-mach inrface and analo oscilocop display o te final spectrogrm. This pper decibes teardwar designand softwaredsn, hadware at s a dtiledalyss of the onections between the vru ptsof theicuit schmti ofe dataacqiition and spectrmanlys, ad ach oule. And lists all thcomponent

6、s， as wel as torresponding procedursf ata aciitioand pectrum aaysis capabiliies.Th dsign ha simlead prctcal data acqsin and pcrum nalsi it，lo ost, high elabiity， etened functinality, ad ohe dae.Kewords：data acquisition ptrumaalysis A89C1A080 uplus16-bit icrocotroller SCE1A绪论1.1设计数据采集及其频谱分析电路的意义数据采集及

7、其频谱分析电路是一种具有现场实时数据采集、解决功能、频谱分析自动化电路。具有实时采集、自动存储、实时显示、即时反馈、自动解决、自动传播以及频谱分析功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。数据采集及其频谱分析电路在各个领域中均有广泛的运用,后来有也许接触到这些设备，有必要进一步地分析其工作原理、电路原理，同步设计一种简朴、实用的数据采集及其频谱分析电路。完毕这个毕业设计也是让我们在学习了模拟电路、数字电路、微机原理、单片机等有关课程理论知识有一种融会贯穿的过程。加深对理论知识的理解,以及学会理论知识实际应用的解决措施。为设计一种电子系统吸取经验,为此后的自动化综合设计和工作实

8、践打下结实的基本。 同步也是为了培养动手能力,在即将毕业的前期积累珍贵的实践经验。为后来工作培养良好的工作态度。12数据采集及其频谱分析的重要功能数据采集及其频谱分析电路的数据采集部分采用的重要元件是A8C1和ADC088模数转换芯片。其重要功能是模拟采集信号，并对信号进行解决,最后显示出来采集成果。一方面我们的模拟信号采用电位器产生,供应DC0808,ADC080有8路数据输入，也就是8路模拟电压信号。在T51的控制下，实现按键转换规定通道的电压值。频谱分析部分重要元件是凌阳1位单片机SPE061为核心控制器件,配合Xilin Virex- FG及ilinx公司提供的硬件DSP高档设计工具S

9、ystm Geror,制作完毕本数字式外差频谱分析仪。前端运用高性能A/D对被测信号进行采集，运用FPGA高速、并行的解决特点,在F内部完毕数字混频，数字滤波等DSP算法。SPC061A单片机是整个设计的核心控制器件,根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程，涉及控制FPG工作以及控制双路D/A在模拟示波器屏幕上描绘频谱图。人机接口使用1264液晶和4键盘。本系统运营稳定，功能齐全，人机界面和谐。2.数据采集硬件电路设计数据采集及其频谱分析系统一般使用高速数据采集到的被测信号,送入解决器解决,最后将得到的各频率分量幅度值数据送入到显示屏显示,其构成的框图如图.1 图.1构成框图2.1方案选择

10、及设计思想在查阅资料的时候，重点查阅了两个方案的资料。方案一：在AT91的控制下,指定某通道将电压信号发生器产生的输入电压信号输入AD08转换器，转换成数值信号输入到AT89C51进行数据解决，然后输出并行信号,通过AX3将并行信号转换成串行信号，再通过串口S232输入到上位计算机。通过计算机显示出采集模拟稳定信号的数值。方案二：在A89C51的控制下，指定某通道将电位器产生的输入电压信号输入DC88转换器，转换成数值信号后输入T8951进行数据解决,然后输出并行信号。使用四位数码显示管来做独立的显示设备将输出信号显示出来。两套方案的比较,在模拟信号部分,两套方案均产生0-V的可调电压，方案一

11、采用的是电压信号发生器，方案采用电位器产生可变电压（0-5v)，我个人觉得用电位器较电压信号更加简朴，具有很强的可操作性,可在后期工作中将电位器集成在电路板上，使模拟信号有良好的可移动性。在控制器和模数转换芯片上，两套方案均采用相似的设计思想。两套方案最大的区别在于显示电路上，方案一采用计算机作为上位机，将单片机输出的并行好通过通信芯片AX22转换成串行信号后，显示在计算机上。方案二则采用独立的显示设备四位数码显示管。可以采用并行动态扫描的方式接入单片机直接读取并行信号。方案一中的需要设计单独的通信模块,使得电路较方案二更加复杂，并且需要在计算机上编写相应的程序,工作量之大。不符合我们简朴实用

12、的设计思想。综上所述,我们选择了方案二。在本次课程设计中,根据设计规定,我们组的出发点是设计简朴实用的数据采集器，将各个部分模块化,以此为设计思想，尽量的简化电路设计,使其具有很强的可操作性和可移动性。方案二电路简朴实用，成本低，完全符合我们的设计初衷。因此我们选择了方案二。2设计方案的框图完毕信号采集电路AD0809显示电路主控电路AT89C51 按键部分模拟信号启动信号图22设计方案的框图23工作原理 模拟信号有电位器产生05V的可调电压。上电后来，AT89C51输出启动信号给ADC008,ADC0808开始转换第一通道的模拟信号。转换完毕后来发出完毕信号给A89C51，转换后的并行数据由

13、1口输入单片机,单片机接受数据后由程序按温度值 T(C)与电压 U(V)相应关系：T=1.4完毕换算，最后由P0口输出显示数据,由四位数码显示管显示。AD8内部自带8路数据选择器，由单片机控制片选信号，完毕按键选择信号的功能。2.电路中重要芯片的引脚相应的功能2.4.1主控芯片A8C1图2.主控芯片AT89C51 T81与AT952相仿,具有如下特点:40个引脚,k Byes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器（RAM),2个外部双向输入/输出(I/）口，5个中断优先级层中断嵌套中断,个位可编程定期计数器,2个全双工串行通信口，看门狗(DT）电路,片内时钟振荡器。

14、此外，5设计和配备了振荡频率可为0z并可通过软件设立省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RM定期计数器,串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存M的数据，停止芯片其他功能直至外中断激活或硬件复位。同步该芯片还具有PDIP、TFP和PLC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 VC: 供电电压。GND:接地。PO口:P口为一种8位漏极开路双向I/O口,每脚可吸取8TT门流。当PI口的管脚第一次写入时,被定义为高祖输入。PO可以用于外部程序数据存储器,她可以被定义为数据地址的第八位。在FIASH编程时,PO作为原码输入口，当ASH进行校验时,P输出原码，此时PO外部必须被拉高。

15、1口:P口是一种内部提供上拉电阻的八位双向I/O口，P1口缓冲器能接受输出4TL门电流。1口管教写入1时,被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接受。 P口:P口为一种内部上拉电阻的8为双向O口，P2口缓冲器可接受,输出4个TL门电流,当2口被写时，其管脚内部上拉电阻被拉高，且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低，并输出电流,这是由于内部上拉的缘故，2口作为外部程序存储器或1位地址外部存储器进行存取时，2口输出地址的高八位。在给出地址1时,她运用内部上拉优势,当对外部位存储器进行读

16、写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLSH编程和校验时接受高八位地址信号和控制信号。 P口:P口管脚时八个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接受输出4个TTL门电流。当P口写入1后,她们被内部上拉为高电平,并用做输入，作为输入由于外部下拉位低电平，P3口将输出电流这是由于上拉的缘故。3口也可作为89S52的某些特殊功能口,P口同步为闪烁编程和编程校验接受某些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RT脚两个机器周期的高电平时间。 AE/POG：当访问外部存储器时，地址锁存容许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在LASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,LE端

17、以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡频率的/.因此它可用作对外部输出地脉冲或用于定期目的。然而要注意的是：每当用做外部数据存储器时，将跳一种ALE脉冲。而想严禁ALE脉冲的输出可在SREH地址上置.此时AE只有执行MOX，MOC指令是A才起作用。此外该引脚被略微拉高。如果微解决器在外部执行状态AE严禁,置位无效。 PSEN：外部程序存储器的选通信号,再由外部程序存储器取值期间，每个机器周期两次/PSN有效。但在访问外部存储器时,这两次有效地/PSEN信号将不浮现。EA/VPP:当E低电平时，则在此期间外部存储器（000-FFFH),不管与否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/E将内部

18、锁定为RES；当A保持高电平时,此间内部程序存储器,在FLSH编程器件，此引脚也用于施加12v编程电源(VP）。XTL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XT2:来自反向振荡器输出。.5原理图及连接关系2.5.数据输入模块 图.4数据输入模块本次采集器设计的输入的模拟信号比较简朴，采用滑动变阻器,外接V电压作为输入模拟信号,标示为R1分别接入模数转换芯片DC008的IN0-I7（26,7,28，1,，,4,号管脚)。完全符合输入模拟信号0-5V的调节范畴,有效可靠的模拟电压信号。2.2模数转换模块图2.模数转换模块模拟信号通过输入端I：8路模拟量输入端。ADD,ADB,DDC三个

19、是数据选择控制端输入片选信号与P1,P3.2,P3.3连在一起，由,C和IN0-IN7构成3-8数据器，通过AT9C1中的按键程序控制片选信号。SART是A/D转换启动脉冲输入端,输入一种正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使088复位,下降沿启动A/D转换）。LE是地址锁存容许信号，输入，高电平有效。将E和START连在一起与P34相连，在/D转换完毕后正脉冲的处在高电平，即可控制地址锁存器。该脉冲依托编写的单片机中断程序模拟一种正脉冲控制。O端口是数据输出容许信号,由单片机输入高电平控制。当A/转换结束时，此端输入一种高电平，才干打开输出三态门，输出数字量。OUTUT8是A/D转

20、换的输出数字端口,与1口相连。连接方式是OUT1-OU和P1.7-P1.0。12和16号管脚是接基准电压分别接CC和GN。此外号端口是时钟频率大小不得超过64KH。本次设计中我们采用终端输出脉冲来模拟这个时钟脉冲，但是效果不好,因此采用外接500KHZ的信号。2.5.3 主控电路图2.6主控电路这是单片机部分的复位电路和时钟脉冲电路。复位电路采用电平复位的方式,晶振的频率为110592MHZ。连接方式如图分别连到单片机的19，18,9好脚。图27复位电路连接方式图这是A89C1单片机主控部分的接法,其中P3到P7与AD转换芯片相连,做控制口。在A/部分已经具体简介了连法。P2.0-P2.3是四

21、位数码显示管的控制端。2.5和2是按键的控制端。0.0.是显示的数据输出端与四位数码管的A-G相连。 图.8按键的控制端这个是简朴的按键部分,P24按键选通转换那一路，执行的方式是按一下显示下一路，按0-路的方式循环。.数据采集软件设计3.1系统模块层次图模拟信号显示模块主控电路A/D模块按键模块图3.系统模块层次图开始.程序流程 初始化 开始A/D转换调用数据解决子程序调用显示子程序If(K)！) 调用显示子程序调用显示子程序调用显示子程序否 地址+是地址不不小于8结束 图3程序流程图33程序源代码#nludreg51.h#inclde#defne uchr unsignd char#ein

22、e int usiged nt#fin input 1/#denTP0sbit TT=P34；CLKP3;sbitO=P36；stEOC37;sbi =P30；bit AAP31；sbitBB=P32;sbiCC=P3；sbitK1P4；bitP07P07；ha t10xc0,0xf9,0xa4,xb,0x99，0x9,0x,0xf8，0x8,090;uchara,b;/vd ela1(）; voddisply(uin temp1);*延时1 */voidelay(void) for（a=24；a0；-); or(b248;b0;-);*延时*voiey() int i; o(i=5000;i

23、0;i-);/*A/D转换程序*/char A()ur d;(!EO) AT1; STRT=0; wie(！EC); AR1； SART=0; dat=inpu;rtun at;/*加地址，选择模拟通道*/voidt_add(uchar add) CCadd/4； BB=add%4/; A=ad%2; dlay2();/*动态扫描程序*/vodisplay(uint tmp1) uit aa，bb,，dd; aatem1%0； mp1/=10;b=temp1%10; emp1/=1；ctemp%10; d=tep10； P2=0f1; P0=t1d； dely1(）; P22; 0=t1; d

24、elay1(); P=0f4; P0=tbb&X7F; dy1(）; P=0xf8; P0=1aa; dea1（）;/*电压显示转温度显示函数*/vod c_u（iaa） a=a*5.4*5*1/25; disply(a）;/*主程序*/vid i(void)char rr,tt； TMD0x02; TR0=1; E0=1; T=1; EX0=; EA=1;t0;while(1) get_d(tt)； AD(); rr=nput; _u（rr);i(！K1） while(！K）; t+;tttt%； /*中断时钟脉冲*voidtimer() intept 1 K=CL;4频谱分析硬件电路设计.

25、方案论证按照对信号解决方式的不同，频谱分析可以分为如下三种。()基于FFT技术的数字频谱电路这种频谱仪运用迅速傅里叶变化可以将被测信号分解成独立的频谱分量，达到与老式频谱分析仪同样的成果。这种新型的频谱分析仪采用数字措施直接由模拟/数字转化器(C)对输入信号采样，再经FT解决后获得频谱分布图。F技术的数字式频谱分析仪在速度上明显超过老式的模拟式频谱分析仪，可以进行实时分析。但由于FFT所取的是有限长度,需要对信号加窗截取，因此,实现高扫频宽度和高频率辨别率需要高速A/D转化器和高速数字器件的配合。（2） 基于数字滤波法的数字频谱仪这种频谱仪原理上等同于模拟频谱仪中的并行滤波器法或可调滤波器,通

26、过设立多种窄带带通数字滤波器,或是中心频率可变的带通数字滤波器，提取信号通过数字滤波器的幅度值，实现测量信号频谱的目的，该措施受到数字器件资源的限制，无法设立足够多的数字滤波器，从而无法实现高频率辨别率和高扫频宽度。（3） 基于外差原理的数字式频谱仪“数字式外差”原理是把模拟外差式频谱分析仪中的各模块运用数字可编程器件实现，其原理框图如图所示。 图41“数字式外差”原理框图信号经高速/D采样送入解决器，通过硬件乘法器与本地由DDS产生的本振扫频信号混频,下变频后信号不断移入低通数字滤波器，然后提取通过低通滤波器的信号幅度,根据目前频率和提取到的幅度值，绘制目前信号频谱图。运用数字器件实现老式方

27、式上的外差式扫频仪,不仅提高了速度,同步还可以对频率信息实现存储和分析。理论上,只要数字滤波器的阶数足够高。频率辨别率可以做到很小,相比FFT数字频谱仪方案和数字滤波法，系统中只要使用一种固定截止频率的低通滤波器，消耗资源少,同步可以省去大容量的存储器，这就在保证系统精度的前提下提高了系统集成度，节省了珍贵的片内资源。系统采用XILIX IRT-II 100万门的FGA,将本振扫频,混频,放大，低通滤波，提取峰值等工作所有数字化实现。控制方面,由凌阳单片机S061作为控制核心,实现人机接口和最后频谱图的模拟示波器显示，系统构成框图如图4.：图4.2系统构成框图1.理论分析与参数设计（1） A/

28、采样频率受到既有器件的限制，本系统使用的A/转换器最高工作频率仅为65MHZ,根据奈奎斯特采样定律，被测信号的最高频率可达0MHZ。（2） 扫频步进在下变频外差式频率仪中，与检波后输出的信号幅度相对相相应的输入信号频率，即是本地扫频信号源的频率。理论上DDS的频率步进可以达到无限小,在本系统中仅将步进设计为1KHZ,以验证功能。2. FIR低通滤波器参数设计频率辨别率不仅与扫频源的频率步进有关，并且还与低通滤波器的截止频率有关。具有多种频率分量的信号与本地扫频源输出的信号混频后,通过低通滤波器,在零频率附近检出的幅度即为相应频率下的幅度谱。但是,由其受到频率器的通带限制，不可避免地使零频以外的

29、幅度也通过检波器输出。为分率出间隔10HZ的谱线，低通滤波器的通带必须不不小于0HZ。在数字滤波器设计中,当采样率较高时，规定的滤波器阶数会变得较大。本设计使用MLAB中的“ilter dsgn tolbo”对数字滤波器进行设计及参数计算。为提高频率辨别率，采样时钟f=5MHZ,通带为5HZ，阻带为00HZ,通带增益-3dB,阻带增益-2.阶数为8阶。. 示波器先显示有关参数设计要在模拟示波器上稳定的显示出图像,每一屏图像的扫描间隔必须不不小于人眼的最小反映时间。人的视觉暂留在1-5m之间。对于不不小于次间隔的变化,人眼都无法辨别出来。本系统使用单片机来控制外部的双路/A实现频谱图的显示,在程

30、序中设定间隔为20ms的中断,每次中断都将存储在频谱显示存储区的数据输出显示一次，实现了频谱分析稳定的显示。. 数字检波为实现数字检波,通过设定一种寄存器，在每一种相应频点保存FIR滤波器输出信号的最大值。信号的一种周期之后该寄存器中的值即为滤波器后信号的峰值。4.2频谱分析硬件电路设计421数据采集数据采集部分内容已经在第2章节和第三章节论述过，在本小节不再论述。2.2运算核心设计本系统以Xix10万门FG作为运算核心,它除了内含大量课可配备逻辑模块，输入/输出模块逻辑资源和布线资源外，还具有如下特点：（1）内部时钟速度可达0MH，且具有丰富的全局时钟资源和数字时钟管理模块，可以获得较小的时

31、钟抖动。（2)具有为算数运算而特定设计的硬件构造,如1bi*8it嵌入式硬件乘法器，迅速进位链等。(3)涉及丰富的模块化A。这些特点简化了逻辑设计，缩短了设计时间，为实现高速，实时DSP解决提供了极大的便利。42.控制核心设计控制核心采用凌阳16位单片机E01A，实现与FPGA通信，人机交互及示波器控制。凌阳单片机PC061内部构造图如图4.3：图3凌阳单片机C01A内部构造图凌阳16位单片机的内部构造重要涉及六大部分：（1） 中央解决器(CPU）（2） 系统时钟（Stemlck）（3） 存储器（4） 输入输出(IO)（5） 功能模块（6） 内部总线环绕uSP所形成的16位unSP系列单片机采

32、用的是模块式集成构造,以unP内核为中心，集成不同模块的RM,RAM和功能丰富的多种外设接口部件。如图所示:图4.内部总线unS内核架构如入.5所示:(1)16位数据总线（2）2位地址总线（3）算数逻辑单元AU（4）通用型寄存器-（)专用型寄存器 (6）多路选择开关MUX(）移位器SHIFTER图4.5移位器SHIFTER4.2.4示波器显示部分设计-轴信号输出采用速度为1MHz的LC752双路D/A，由凌阳单片机控制电路图如下。图.6凌阳单片机控制电路图考虑到输出的谱线较为陡峭的状况,为避免由于运放摆率过小,显示时导致拖尾现象，选用压摆率为12V/S的运放L356。4.2.5供电设计电源系统

33、是影响系统稳定性的重要因素。由于系统上的器件规定供电有1.5V，8V,3.3V， 5, 12V等多种电压,电源系统采用了多路独立供电的方式，15V/18V/3V都由专用电源芯片TPS54613独立供电， 5V由7805/79提供, 2由71/792提供。同步,由于整个系统重要有高速的数字器件构成。系统在工作中，数字器件会在电源和地上引入大量的脉冲干扰。对于高精度小信号的A/D转换器，为了保证采样精度，规定采样A/D的电源和地的噪声很小。解决方案是通过型滤波隔离数字部分和模拟部分供电,同步对数字地与模拟地实现布线隔离，并且通过电感把两部分地单点连接。系统供电电路如图所示。图4.7系统供电电路供电

34、线路应用部分图4.供电线路应用部分5频谱分析软件电路设计.单片机部分软件开发平台： 操作系统inows Xp p2 开发环境unS IDE1.8.4 ：图4.9频谱分析软件电路流程52 F部分软件开发平台:操作系统indowXp sp 开发环境 LINX Syste Genrator .3 ILINXISE 6.3ATLAB 5 综合工具Synlif r 7. 仿真环境MdleSi6. 调试工具Chicpe 6.3本系统FPGA软件设计采用inx提供的DSP设计工具yste Generaor。一方面运用Syste Grator对需要的操作进行数字的描述,然后得出算法的硬件实现。stemGner

35、ato设计的流程涉及如下几种环节:（1） 用数学语言来描述算法；（2） 在设计环境中实现算法，开始时用双精度;（3） 把双精度算法转换成固定点算法；（4） 把设计翻译成有效的硬件。用semGenerar进行仿真 （1）必须涉及的模块：aewy n、Gatey t、SemGeneratr、以及Xilinx定点运算单元。(2）对于系统设计中有精确时钟限制的外部接口模块，使用stm Generato设计不是最佳措施,此时可以运用DL等措施实现,然后通过StemGenertor工具提供的BckBx导入ysen工程中即可。SyserorBlockset （1)重要涉及:ilinx Blockst、Xil

36、inxrefeece Blockset 和 Xilinx treDSP it三个库函数块。 （）Xlinxlcst涉及了所有在Simulik中构建数字信号解决系统和其她PG数字系统的模块。 （3)XilnxPrfenceBlockset 是更高层次的模块,都是由linx Blocset中的模块构成的,减少了开发难度,并且具有较高的可靠性。Simuink提供了一种可以创立和仿真动态系统的可视化的环境,Symeneto以一种被称为Xlinx blcs 块涉及在MAAB/Sili库里，并且Sysem Geator作为一种软件把mulik模型翻译成一种硬件可执行的模型。ystem Geneto把在Si

37、mulink中定义的系统参数相应成硬件实现时的实体、构造体、输入输出口、信号和属性。此外，SystemGenerto自动地为FG的综合,HDL仿真和实现工具生成命令档。StemGerator设计流程如图所示：图.Sysem Gnertor设计流程扫频源需要输出的频率通过单片机计算得到相相应得DDS相位累加值，通过ateway n1送入DD模块。锁存信号通过atwan输入FGA，其上升沿将Gtewy In输入的相位累加值锁存到DDS中的相位累加值寄存器中。此时DS模块将会输出相应频率 的扫频信号。通过前级数据调理的输入信号与扫频信号在混频器ult中相乘后,频谱被搬移到零频和 频率处。将该信号通过

38、IR低通滤波器滤除 频率处的频率分量。检波模块Convert用于将零频附近的信号的最大峰值提取出来，通过eay Ot发送回单片机。.3 测试阐明5.3.1单频信号的频谱测试输入信号为单频信号，有效值0mV V,在0KHz至3z范畴内测试信号中心频率，并观测示波器显示谱线位置。信号源输出频率10Hz00Kz1MHz5Mz1MH30MHz实测频率10Hz500K10K505K100K0K表5.1单频信号的频谱测试表5.3调幅信号的频谱测试输入信号为调幅信号,有效值20mV mV，调制度0,调制信号频率为0Hz;在1Hz至0MHz范畴内测试信号中心频率,并观测示波器显示频谱图。信号源输出频率0KHz

39、0KzHz5MHz10MHz30MHz实测频率Hz510KHz110Kz5010Hz9995KHz2995KH表52调幅信号的频谱测试表5.3.3调频信号的频谱测试输入信号为调频信号，有效值2m ，调频波频偏为20z，调制信号频率为1KHz,在10z至30范畴内测试信号中心频率,并观测示波器显示频谱图。 信号源输出频率10Kz500Hz1HzMHz1MHz30MH实测频率545K995z5010 Kz990KHz0010H表5.3调频信号的频谱测试表5.3信号辨认精确度测试输入信号依次为等幅信号，调幅信号,调频信号，有效值20m mV,调幅波调制度3%,调频波频偏为20z，调制信号频率为1KH

40、z，在10KHz至MH范畴内测试信号辨认精确性。信号辨认精确度测试表信号源输出频率10K500KHz1z5MHz0z0Hz精确度对的对的对的对的对的对的表5.4信号辨认精确度测试表5.3.5测试成果分析本系统在1Kz到30MHz的频率范畴内，可精确测定待测信号中心频率和辨认信号调制类型，示波器图像显示清晰,谱线位置精确,达到预期设计规定。总结在毕业设计的过程中,较多的时间是用来查阅资料，图书馆的资料很有限，因此一般通过网上查阅，在此查阅期间，我学会了怎么使用超星阅读器和DF阅读器。在调试过程中，故障是不可避免的,或者正如教师所说的没有故障反而还是不正常。产生故障的因素诸多，状况也很复杂,因此需

41、要掌握故障的一般诊断措施,故障诊断过程就是以故障现象浮现，通过反复测试,做出分析判断，逐渐找出故障的过程。对于一种复杂的系统来说,要在大量的元器件和线路中迅速精确地找出故障是件很不容易的事。要通过对原理图的分析，把系统提成不同功能的电路模块，通过逐个测量找到故障模块,然后再对故障模块内部加以测量找出故障，查找故障，分析故障和飘出故障，这样可以提高我分析问题和解决问题的能力,。因此，我把它当作事一次好的学习机会。本次课程设计用AT8C51和AD88以及凌阳16位单片机SPCE01为重要元件，设计出了简朴，实用的数据采集及其频谱分析电路。本文具体简介了各个芯片的功能和特点，以及简介了各芯片之间的连

42、接方式。还编写了实现数据采集和频谱分析的相应程序。本数据采集及其频谱分析电路最大的长处是构造简朴,成本低,且具有很强的可移植性。为数据采集和频谱分析系统提供了一种可靠的解决方案。通过本次毕业设计,使我深深的体会到了理论应用在实际中的存在相称多的问题。要把所学的知识融会贯穿也不是一件容易的事情。例如尽管通Poteus仿真出成果，但是仿真和实际电子元器件仍然存在很大的差距。要学会如何矫正这些误差，实现系统的功能着实不容易。在做设计的时候一不小心也容易出差错。这次课程设计也让我学到了诸多东西，例如对t和kei的使用。学会如何制作仿真图,调用库元件。掌握了如何使用示波器以及其她电子设备。 参照文献1潘

43、松、王国栋.VHDL实用教程M.成都：电子科技大学出版社.2李念强、潘建军. 数据采集技术与系统设计G 北京:机械工业出版社3刘书明、冯小平.数据采集系统芯片AC82原理与应用J.西安：西安电子科技大学出版社.4华成英、童诗白.模拟电子技术基本M. 北京：高等教育出版社.康华光. 电子技术基本M 北京：高等教育出版社，6萧家源 电子仪表原理与应用G. 北京:科学出版社，7陈尚松等 电子测量与仪器.北京:电子工业出版社，8于海生 等计算机控制技术. 北京：机械工业出版社,9彭伟 著 单片机语言程序设计实训10例. 北京:电子工业出版社,0胡汉才. 单片机原理及系统G北京:清华大学出版社,11黄根

44、春. 全国大学生电子设计竞赛教程J北京：电子工业出版社，12高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程. 北京:电子工业出版社，200道谢从论文选题到收集资料，从写作草稿到反复修改，期间经历了喜悦，痛苦和彷徨,在写作论文呢的过程中心情是如此的复杂。如今，随着着这篇论文的最后成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至尚有一点成就感。那种感觉就宛如在一场隆重的颁奖晚会上，我在晚会现场看着其她人一种接一种上台领奖,自己却始终未能被念到名字，通过很长时间后,终于有位嘉宾高喊我的名字,这时我忘却了先前漫长无聊的等待时间，欣然万分地走向舞台，然后迫不及待地开始书法自己的感情，刊登自己的感想，这篇论文就是我的舞台。

45、如下的言语便是有点成就感后在舞台上刊登的法子肺腑的诚挚谢意与感想:衷心感谢我的导师赵红梅。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和鼓励着我。导师学识渊博，品德崇高，平易近人,在我学习期间不仅传授了做学问的秘诀，还传授了做人的准则,这些都将使我终身受益。在我毕业论文的写作过程中，赵红梅教师始终予以我精心的指引和不懈的支持。她循循善诱的教导和不拘一格的思路予以我无尽的启迪。在此谨向赵红梅教师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同步,我也要向身边的同窗表达感谢,由于论文中某些观点提出和她们的讨论是分不开的。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。我愿在将来的学习和研究过程中，以更加丰厚的成果来答谢曾经关怀、协助和支持过我的教师和同窗。