1、第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 第第16章章 電壓控制電壓控制LC振蕩器的振蕩器的 設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.1 系統(tǒng)設(shè)計要求系統(tǒng)設(shè)計要求 16.2 系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案 16.3 主要主要VHDL源程序和匯編語言程序源程序和匯編語言程序 16.4 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真/硬件驗證硬件驗證 16.5 設(shè)計技巧分析設(shè)計技巧分析 16.6 系統(tǒng)擴展思路系統(tǒng)擴展思路 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.1 系統(tǒng)設(shè)計要求系統(tǒng)設(shè)計要求設(shè)計并制作一個電壓控制LC振蕩器，具體要求：(1) 振蕩器輸出無明顯失真的

2、正弦波；(2) 輸出頻率范圍：1535 MHz；(3) 輸出頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于0.001；(4) 輸出電壓峰-峰值：1 V0.1 V；(5) 可實現(xiàn)輸出頻率步進及顯示，步進間隔為100 kHz；(6) 實時測量并顯示振蕩器的輸出頻率。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.2 系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)設(shè)計方案 16.2.1 系統(tǒng)設(shè)計總體方案 根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，本系統(tǒng)可分為兩大部分：電壓控制LC振蕩源電路和壓控LC振蕩源的測控和顯示電路。其中電壓控制LC振蕩源電路部分綜合考慮各方面的因素，本系統(tǒng)擬用變?nèi)荻O管構(gòu)成頻率可調(diào)的LC振蕩器，而變?nèi)荻O管的電壓則由鎖

3、相環(huán)頻率合成器MC145152進行控制。 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.2.2 電壓控制LC振蕩器的設(shè)計 電壓控制LC振蕩器主要包括4個部分：壓控LC振蕩器電路、MC145152鎖相環(huán)電路、精度達10-5的溫補晶體基準(zhǔn)頻率發(fā)生電路、LM258組成的電壓比較器電路，其電路原理圖如圖16.2所示。 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.1 系統(tǒng)總體原理框圖BAC放大FinRP3.0-P3.1OUT12.8MOOUTP1.1 P1.2P1.0P2.5-P2.4RETP2.2N9N0 A5A0MC

4、145152RA2 RA0FINCTRSELENADDSUBDATAP2.1-P2.0FPGA /CPLDAT89C5174LS1648MCINOSC inFoutLDVCOFD5 VVCP0REVA2A3A1第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.2 電壓控制LC振蕩器的電路原理圖 A5A4A3A2A1A0N9N8N7N6N5N4N3N2N1N010987654321J1FinVSSVDDLDVRCRRROSCoutOSCin28321102524222123201918171615141312118794562627123SW-DIP3R18

5、10 kC25100 FC2622 FD1 LEDQ19014C231000 pF1OUTVc1POWERGEDVCXO2345 VC221000 pFR1762 330 R16C211000 pFR114.7 kC130.1 FR12100 C15100 pFC16100 pFQ29018C14100 pFC175 pFR1462 kC180.1 FC191000 pFQ390181000 pFC20R15100 L310 H9 VR10100 R910 kL110 H9 VC10100 pFL2330 nHC111000 pFR133.9 k1000 pFC12R81 kC90.01 FC

6、80.01 FR720 kC71 FC61 F1 FC41 FC5LM25812 V12 V8324R62.2 kR52.2 kC34.7 FC20.1 FC10.1 FR2 10 kR1 10 kR192.2 kR31.2 kR41.2 kD2MC 145152第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 1壓控LC振蕩器電路(VCO) 壓控LC振蕩器電路(VCO)由分立元件L、C組成。由于變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨反向偏壓增加而減少，因此若電路中的電容選用變?nèi)荻O管作反向運用并加上控制電壓，就可改變由LC決定的振蕩器的頻率。若電感的值一定，則可調(diào)頻率的范圍由變?nèi)?/p>

7、二極管的容量變化范圍決定。 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.3 等效的LC 振蕩回路 u1R100 pF100 pF100 pFC41000 pFC5L1330 nHD2100 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 本設(shè)計中變?nèi)荻O管調(diào)頻電路如圖16.2所示，圖中L1是振蕩器的振蕩線圈，等效的LC振蕩回路如圖16.3所示。具體計算過程如下。 根據(jù)圖16.3可得振蕩回路中的等效電容為ddC100C1003 .33C(d為變?nèi)荻O管的節(jié)電容) 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的

8、設(shè)計與分析設(shè)計與分析 當(dāng)f=15 MHz時，由 可得 C1L21f)101001003 .33(1033014. 32110151296ddCC解方程得Cd375 pF。 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 2鎖相環(huán)及其工作原理 本設(shè)計中鎖相環(huán)選用摩托羅拉公司生產(chǎn)的鎖相環(huán)頻率合成器專用芯片MC145152，其內(nèi)部組成方框圖如圖16.4所示，其工作原理如下所述。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.4 MC145152內(nèi)部組成方框圖 CONTROLLOGICOSCinFINOSCoutA0A2A3A5N

9、9N7N5N4N2N0VMCLDfoutf0RA 26BITA COUNTER10BITN COUNTER12BITR COUNTER128 ROM REFERENCE DECODERRA 1RA 0PHASEDETECTORRLOCKDETECT第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 表16.1 MC145152中R值的設(shè)置及步進對應(yīng)表 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 3鎖相環(huán)MC145152的控制 根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計要求，步進頻率要求設(shè)置為100 kHz，因此要求R分頻器采用128分頻，即將RA0、RA1

10、、RA2分別設(shè)置為0、1、0。在本設(shè)計中，因為fd直接輸入fin，而且步進是100 kHz，所以分頻系數(shù)不會出現(xiàn)小數(shù)，故可將A5A0直接置0。 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.2.3 FPGA測控專用芯片的VHDL程序設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，F(xiàn)PGA測控專用芯片的輸入信號有：FIN被測頻率信號輸入端；CLK200 Hz基準(zhǔn)信號輸入端；ENADDSUB的控制信號端口，在EN的上升沿，ADDSUB可加載到FPGA；ADDSUB1.0對MC145152的控制輸入，當(dāng)其為“00時，將發(fā)射頻率設(shè)定在25 MHz，當(dāng)其為“01時，每按一次升頻鍵，

11、發(fā)射頻率以100 kHz增加， 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 當(dāng)其為“10時，每按一次降頻鍵，發(fā)射頻率以100 kHz降低，當(dāng)其為“11時，對FPGA不起作用；SEL1.0輸出選擇，當(dāng)其分別為“00”、“01”、“10”、“11時，輸出為頻率計數(shù)器的第07位、第815位、第1623位、第1623位。輸出信號有：CTR9.0MC145152控制信號輸出口；DATA7.0FPGA到單片機的數(shù)據(jù)輸出口，與單片機的P0口相連，由SEL1.0控制輸出的內(nèi)容。其應(yīng)實現(xiàn)的功能就是負責(zé)控制MC145152和實時測量壓控振蕩器輸出信號的頻率。第第1616章章 電

12、壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.5 FPGA測控專用芯片組成框圖 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.2.4 單片機控制程序的設(shè)計 本系統(tǒng)中單片機AT89C51負責(zé)鍵盤處理、各工作狀態(tài)的串行顯示，以及配合FPGA測控和頻率的預(yù)置，具體包括單片機主程序，預(yù)置頻率加1子程序，預(yù)置頻率減1子程序，鍵掃子程序，測頻率子程序，顯示子程序等程序，各程序的流程圖如圖16.6圖16.11所示。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.6 單片機主程序流程圖 NNYYYNY主程序開

13、始清內(nèi)存sp#60HP20給FPGA初始化脈沖顯示25.0步進常數(shù)100k放5EH5FH中37H#0FAH有鍵按下嗎？是測頻鍵嗎？延時置標(biāo)志位28H.0清標(biāo)志位28H.1調(diào)用測頻率子程序有鍵按下嗎？是上調(diào)頻率？N是下調(diào)頻率？N清標(biāo)志位28H.0Y清標(biāo)志位28H.0置標(biāo)志位28H.1置標(biāo)志位28H.1調(diào)加1 子程序調(diào)減1子程序發(fā)送上調(diào)控制信號給FPGA發(fā)送下調(diào)控制信號給FPGAN第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 開始4EH4FH36H37H4EH4FH36H37H調(diào)用雙字節(jié)加法子程序22H 21H 20H4DH 4EH 4FHLCALL HEXBCD

14、2調(diào)顯示子程序 DISP返回圖16.7 預(yù)置頻率加1子程序流程圖 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 開始R2 A36H37HR2 A36H37H調(diào)用雙字節(jié)減法子程序LCALL HEXBCD2調(diào)顯示子程序 DISP返回22H 21H 20H35H 36H 37H圖16.8 預(yù)置頻率減1子程序流程圖 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.9 鍵掃子程序流程圖 YNY開始P1#0FFH有鍵按下嗎？去鍵抖確實有鍵按下？A求鍵號延時等待鍵松開CLR 28H.3返回SETB 28H.3N第第1616章章 電壓控

15、制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.10 測頻率子程序流程圖 熄滅該數(shù)碼管？LCALL HEXBCD2YNY開始送取FPGA數(shù)據(jù)控制信號讀入3個字節(jié)存放于3DH 3EH 3FH22H 21H 20H3DH 3EH 3FH(LED7)0？(LED6)0？LED8#0AHNNY第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.11 顯示子程序流程圖 NYNYYYNNNNY開始R0#7FHR1#08H(28H.0)=1?(R1)#02H?Y查表送SUBF顯示TI1？R1(R1)1(R1)#00H？返回28H.01?(R1)#05H?查

16、表添加小數(shù)點第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.3 主要主要VHDL源程序和匯編語言程序源程序和匯編語言程序 16.3.1 FPGA的VHDL源程序-YKZTQ.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY YKZTQ IS PORT(FIN:IN STD_LOGIC; -被測頻率信號輸入端 CLK:IN STD_LOGIC; -200 Hz基準(zhǔn)信號輸入端第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計

17、與分析 EN:IN STD_LOGIC; -ADDSUB的控制信號 ADDSUB:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); -修改對MC145152的控制 SEL:IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); -輸出數(shù)據(jù)段選擇信號 CTR:OUT STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0); -MC145152控制信號 DATA:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) -輸出至單片機 );END ENTITY YKZTQ;第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 ARCHI

18、TECTURE ART OF YKZTQ IS SIGNAL DATAA:STD_LOGIC_VECTOR(23 DOWNTO 0); -信號計數(shù) SIGNAL DATAC:STD_LOGIC_VECTOR(23 DOWNTO 0); -鎖存頻率計數(shù)值 SIGNAL CLKIN:STD_LOGIC; -50 Hz頻率 SIGNAL CONTROL:STD_LOGIC_VECTOR(9 DOWNTO 0); -MC145152控制信號 SIGNAL LOAD:STD_LOGIC; -數(shù)據(jù)鎖存使能 BEGIN第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 -MC14

19、5152控制模塊 SXHKZ:BLOCK IS BEGIN PROCESS(EN,ADDSUB) IS BEGIN IF ENEVENT AND EN=1 THEN IF ADDSUB=00 THEN CONTROL=0011111010; ELSIF ADDSUB=01 THEN CONTROL=CONTROL+1; ELSIF ADDSUB=10 THEN CONTROL=CONTROL-1; END IF; END IF;第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 CTR=CONTROL; END PROCESS; END BLOCK SXHKZ; -

20、測控信號發(fā)生模塊 CKXH:BLOCK IS BEGIN PROCESS(CLK) IS VARIABLE COUNT:STD_LOGIC; BEGIN IF CLKEVENT AND CLK=1 THEN IF COUNT=1 THEN COUNT:=0; CLKIN=NOT CLKIN;第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 ELSE COUNT:=NOT COUNT; END IF; END IF; LOAD=NOT CLKIN; END PROCESS; END BLOCK CKXH; -頻率測量模塊 PLCS:BLOCK IS SIGNAL C

21、LR:STD_LOGIC; -頻率計數(shù)清零信號 BEGIN第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 PROCESS(CLK,CLKIN) IS BEGIN IF CLK=0 AND CLKIN=0 THEN CLR=1; ELSE CLR=0; END IF; END PROCESS; PROCESS(FIN,CLR) IS BEGIN IF CLR=1 THEN DATAA=000000000000000000000000;第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 ELSIF FINEVENT AND FIN=1 T

22、HEN DATAA=DATAA+1; END IF; END PROCESS; END BLOCK PLCS; -數(shù)據(jù)鎖存模塊 SJSC:BLOCK IS SIGNAL DATAB:STD_LOGIC_VECTOR(23 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS(LOAD) IS -計數(shù)值鎖存 BEGIN IF LOADEVENT AND LOAD=1 THEN第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 DATAB=DATAA; END IF; END PROCESS; PROCESS(CLKIN) IS -送顯示數(shù)據(jù)的鎖存 VARIABLE A:S

23、TD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); BEGIN IF CLKINEVENT AND CLKIN=1 THEN IF A=000011 THEN -IF A=110001 THEN A:=000000; DATAC=DATAB; ELSE第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 A:=A+1; END IF; END IF; END PROCESS; END BLOCK SJSC; -輸出選擇模塊 SCXZ:BLOCK IS BEGIN DATA= DATAC(7 DOWNTO 0) WHEN SEL=00 ELSE DATAC(15

24、DOWNTO 8) WHEN SEL=01 ELSE DATAC(23 DOWNTO 16) WHEN SEL=10 ELSE DATAC(23 DOWNTO 16); END BLOCK SCXZ; END ARCHITECTURE ART;第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.3.2 單片機的匯編語言源程序；YKZTQ.ASMLED8 EQU 7FH; 顯示單元LED7 EQU 7EH LED6 EQU 7DHLED5 EQU 7CHLED4 EQU 7BHLED3 EQU 7AHLED2 EQU 79HLED1 EQU 78HFDY8 EQ

25、U 3FH ; 測頻率單元第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 FDY7 EQU 3EHFDY6 EQU 3DHFDY5 EQU 3CHFDY4 EQU 3BHFDY3 EQU 3AHFDY2 EQU 39HFDY1 EQU 38HFUNKEYEQU P1.0 ; 測頻率SELKEY EQU P1.1 ; 預(yù)置, 上調(diào)FIXKEY EQU P1.2 ; 修改, 下調(diào)LOAD EQU P2.7DD QU P2.6第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 SEL2 EQU P2.5SEL1 EQU P2.4RUNBZ

26、EQU P2.2ADB EQU P2.1ADA EQU P2.0INT_R1 EQU 46HINT_R0 EQU 47HINT_R2 EQU 48HKEYNUM EQU 49H ORG 00H LJMP MAIN ORG 30H第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 MAIN:CLEAR:MOV R0,#00H MOV R1,#128 MOV A,#00HL1: MOVR0,A INC R0 DJNZ R1,L1 MOV SP, #60H MOV P2,#00H SETB RUNBZ CLR RUNBZ LCALL NL0 MOV LED3,#02H ;

27、 初值為25 MHz第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 MOV LED2,#05H MOV LED1,#00H MOV 5FH,#01H ; 100 kHz，0.1 MHz MOV 5EH,#00H MOV 37H,#0FAH MOV LED8,#0AH LCALL DISPML0: LCALL KKEYIMLL2: CJNE A,#00H,ML1 SETB 28H.0 CLR 28H.1第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 ML00: LCALL TESTF LCALL KKEYII JNB 28H.3,M

28、L1 LJMP ML00ML1: CJNE A,#01H,ML11 CLR 28H.0 SETB 28H.1 LCALL JIACL SETB SEL1 SETB RUNBZ CLR RUNBZ CLR SEL1 LJMP ML0第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 ML11: CJNE A,#02H,ML2 CLR 28H.0 SETB 28H.1 LCALL JIANCL SETB SEL2 SETB RUNBZ CLR RUNBZ CLR SEL2 ML2: LJMP ML0JIACL: MOV 4EH,36H MOV 4FH,37H LCALL

29、 ADDMB第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 MOV 36H,4EH MOV 37H,4FH MOV 22H,4DH MOV 21H,4EH MOV 20H,4FH LCALL HEXBCD2 MOV LED8,#0BH MOV LED7,#12H MOV LED6,#12H MOV LED5,#12H MOV LED4,#12H LCALL DISP RET第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 JIANCL: MOV R2,36H MOV A,37H MOV R0,#5FH LCALL SUBB2 MOV

30、 36H,R2 MOV 37H,A MOV 22H,35H MOV 21H,36H MOV 20H,37H LCALL HEXBCD2 MOV LED8,#0BH MOV LED7,#12H第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 MOV LED6,#12H MOV LED5,#12H MOVLED4,#12H LCALL DISP RET SUBB2: CPL A ADD A,R0 CPL A INC R0 XCH A,R2第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 CPL A ADDC A,R0 CPL A XCH

31、A,R2 DEC R0 RET TESTF: ANL P2,#0FCH MOV R0,#3FH ; 讀入數(shù)據(jù) MOV R3,#03H ; 讀3次P0口 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 TFL0: MOV A,P0 MOV R0,A DEC R0 MOV A,P2 INC A ; 指向CPLD下一個數(shù)據(jù)ADRC ADRB ADRA= MOV P2,A DJNZ R3,TFL0 ANL P2,#0FCH MOV 58H,3EH ; 另存第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 MOV 59H,3FH MOV 22

32、H,3DH MOV 21H,3EH MOV 20H,3FH LCALL HEXBCD2 MOV A,LED7 CJNE A,#00H,FL4 MOV LED7,#12H MOV A,LED6 CJNE A,#00H,FL4 MOV LED6,#12H第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 FL4: MOV LED8,#0BH LCALL DISP RET ; 顯示程序DISP: MOV R0,#LED8 ; 預(yù)置顯示單元 MOV R1,#08H JNB 28H.0,DL0第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 DL

33、L0: MOV A,R1 CJNE A,#05H,DL3 LJMP DL4DL0: MOV A,R1 CJNE A,#02H,DL3 LJMP DL4DL3: MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A LJMP DL1第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 DL4: MOV A,R0 MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,A+DPTR ORL A,#01H MOV SBUF,ADL1: JNB TI,DL1 CLR TI DEC R0 DJNZ R1,DL8 LJMP NEXT4第第1616章

34、章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 DL8: JB 28H.0,DLL0 ;JB 28H.1,DL0 LJMP DL0NEXT4: RET; a,b,c,d,e,f,g,hTAB1: DB 0FCH,60H,0DAH ; 0 1 2 DB 0F2H,66H,0B6H ; 3 4 5 DB 0BEH,0E0H,0FEH; 6 7 8 DB 0F6H,0EEH,3EH ; 9 A B DB 9CH,7AH,9EH; C D E DB 8EH,0CEH,02H; F P- DB 00H,0CFH,6EH; NL, P. ,H ; BCD轉(zhuǎn)換及送顯緩第第1616章章 電壓

35、控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 HEXBCD2:NOP ; 3BYTE HEX TO 4BYTE BCD HEX(2220H)-BCD(2623H)MUBTD:MOVR0,#23H MOVR7,#04H CLRA LOPP1: MOVR0,A INCR0 DJNZR7,LOPP1 MOVR7,#18H ;32BIT LOOP4: MOVR1,#20H MOVR6,#03H CLRC第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 LOPP2: MOVA,R1 RLCA MOVR1,A INCR1 DJNZR6,LOPP2 MOVR5,#0

36、4H MOVR0,#23H LOOP3: MOVA,R0 ADDC A,R0 DAA MOVR0,A INCR0第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 DJNZR5,LOOP3 DJNZR7,LOOP4SBCD: MOV R0,#23H ; MOV R1,#LED1SL1: MOV R3,#04HHEX1: MOV A,R0 ANL A,#0FH MOV R1,A INC R1 MOV A,R0 ANL A,#0F0H SWAPA第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 MOV R1,A INC R1 INC R0

37、DJNZ R3,HEX1NEXT2: RET; 數(shù)碼管熄滅子程序NL0: MOV R0,#LED1 JNB 28H.1,NL1 MOV R0,#FDY1NL1: MOV R1,#08H第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 CLRRT: MOV R0,#12H INC R0 DJNZ R1,CLRRT RET; 鍵盤子程序KKEYII:LCALL KKS1 ; KEY SCANNING PROG JNZ KLK1 ; 有按鍵, 轉(zhuǎn)跳KLK1 KNN1:LCALL DELAY ;LCALL DELAY SETB 28H.3 RET第第1616章章 電壓控制

38、電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 KKEYI: LCALL KKS1 ; KEY SCANNING PROG JNZ KLK1 ; 有按鍵, 轉(zhuǎn)跳KLK1 KN1:LCALL DELAY ; LCALL DELAY LJMP KKEYI ; 無按鍵, 轉(zhuǎn)跳KKEYI繼續(xù)測鍵KLK1: LCALL DELAY ;LCALL DELAY LCALL KKS1 JNZ KLK2 ; 確實有按鍵, 轉(zhuǎn)跳至 KLK2 LCALL DELAY LJMP KKEYI第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 KLK2: NOP ; THERE IS K

39、EYI JB P1.0,NOK1 MOV A,#00H LJMP GOHMNOK1: NOP JB P1.1,NOK2 MOV A,#01H LJMP GOHMNOK2: NOP JB P1.2,NOK3 MOV A,#02H LJMP GOHM第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 NOK3: NOP JB P1.3,NOK4 MOV A,#03H LJMP GOHMNOK4: NOP JB P1.4,NOK5 MOV A,#04H LJMP GOHMNOK5: NOP JB P1.5,NOK6 MOV A,#05H LJMP GOHM第第1616章章

40、 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 NOK6: NOP JB P1.6,NOK7 MOV A,#06H LJMP GOHMNOK7: NOP JB P1.7,KLK1 MOV A,#07H GOHM: PUSH ACCKLK3: LCALL DELAY LCALL KKS1第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 JNZ KLK3 LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL KKS1 JNZ KLK3 POP ACC CLR 28H.3 RET KKS1: MOV P1,#0FFH ; IS THERE ANY

41、LCALL DELAY LCALL DELAY MOV A,P1第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 CPL A RET ; IF THERE IS KEYING THEN A =/= 0 DELAY: MOV R1,#09H WWW: MOV R0,#0FFH NMN: DJNZ R0,NMN DJNZ R1,WWW RETT1S: MOV INT_R1,#0FFH第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 TSM3: MOV INT_R0,#0FFHTSM4: DJNZ INT_R0,TSM4 DJNZ INT_

42、R1,TSM3 RETADDMB:MOV R2,#02H ; NO SIGN N BYTES ADDS N BYTES MOV R0,#4FH ; (.4FH)+(.5FH)=(.4FH) MOV R1,#5FHADDMBB: CLRC第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 ADDL:MOV A,R0 ADDCA,R1 MOV R0,A DECR0 DECR1 DJNZ R2,ADDL RETEND 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.4 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真/硬件驗證硬件驗證 16.4.1 系統(tǒng)調(diào)試的方法

43、本系統(tǒng)既含有電壓控制的LC振蕩源高頻電路，又含有FPGA自編程硬件設(shè)計電路和單片機控制電路，整個系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此我們采用自底向上的調(diào)試方法，也就是先進行各個單元電路的軟件仿真和硬件調(diào)試，在各個單元電路調(diào)試好后再進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，最后進行硬件的編程固化及系統(tǒng)的組裝。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.4.2 系統(tǒng)調(diào)試的軟/硬件 (1) 設(shè)計開發(fā)軟件：MAX+plus 10.0、偉福6000(WAVE 6000 for windows)。 (2) 主要設(shè)備： 高頻電路調(diào)試設(shè)備：WYQ230V2A直流穩(wěn)壓電、GDS-820S數(shù)字存儲示波器、EE5113

44、型無線電綜合測試儀； 單片機及FPGA/CPLD調(diào)試設(shè)備：PIV計算機、偉福E6000L單片機仿真器及POD8X5XP仿真頭、GW48-CK EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)、單片機最小系統(tǒng)、煒煌WH-500B程序編寫加密器。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.4.3 系統(tǒng)的有關(guān)仿真 從圖16.12可以看出，當(dāng)ADDSUB=0(即ADDSUB1.0= 00)時，CTR=H0FA，即CTR=D250，當(dāng)ADDSUB=1 (即ADDSUB1.0= 01)時，EN每來一個上升沿，CTR在原來值的基礎(chǔ)上加1，依次為H0FB、H0FC、H0FD、H0FE、H0FF等，

45、即CTR=D251、D252、D253、D254、D255等，亦即其鎖定頻率分別為25 MHz，25.1 MHz、25.2 MHz、25.3 MHz、25.4 MHz、25.5 MHz。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.12 FPGA測控專用芯片YKZTQ.VHD的仿真圖之一 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 程序設(shè)計時規(guī)定CLK=200 Hz，而仿真時被測信號FIN的頻率為CLK的20倍，因此仿真的結(jié)果應(yīng)該為20020=4000 Hz。從圖16.13的實際仿真結(jié)果看，所測頻率為十六進制的000

46、028，即十進制的000040，亦即00.0040 MHz，也就是4000 Hz，與預(yù)計的結(jié)果一致。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 圖16.13 FPGA測控專用芯片YKZTQ.VHD的仿真圖之二 第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 16.4.4 系統(tǒng)的硬件驗證 1單元電路的調(diào)試 LC壓控振蕩器的調(diào)試：使用WYQ230V2A直流穩(wěn)壓電源、GDS-820S數(shù)字存儲示波器、EE5113型無線電綜合測試儀等儀器設(shè)備，對LC壓控振蕩器進行測試，包括是否起振，振蕩器的頻率、幅值、功率等。 FPGA/CPLD測控電

47、路的調(diào)試：使用MAX+plus 10.0、計算機、GW48-CK EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)等軟件和設(shè)備，對FPGA/CPLD測控電路進行VHDL程序的調(diào)試、有關(guān)仿真以及編程下載，硬件測試等。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 單片機鍵盤和顯示控制程序的調(diào)試：使用偉福6000(WAVE 6000 for windows)、計算機、偉福E6000L單片機仿真器及POD8X5XP仿真頭等軟件和設(shè)備，對單片機鍵盤和顯示控制程序進行調(diào)試。第第1616章章 電壓控制電壓控制LCLC振蕩器的振蕩器的設(shè)計與分析設(shè)計與分析 2系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試 在各個單元電路調(diào)試好后即可進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，各聯(lián)調(diào)設(shè)備的連接請參考相關(guān)內(nèi)容。 3系統(tǒng)的硬件驗證 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試成功后，可將