论文-基于软件无线电的AM接收机(3)

存储器。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，

拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，芯片具有以下标准功能：4k字节Flash，256字节RAM，8 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计

数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口片内晶振及时钟电路。空闲模式下，CPU

停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM

内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

AT89LS51 单片机的供电范围是2.7V～4.0V，有PDIP ,PLCC 和TQFP 等3种封装

形式，本设计采用PDIP封装形式，方便在面包板上装配。图2.2是AT89LS51的管脚

分布图。

图2.2 AT89LS51 单片机管脚排列

2.3.2 单片机最小系统设计

单片机最小系统设计时，几个功能引脚必须注意：EA/VPP引脚要接3.3V电源，表

明程序只存放在片内存储器中。PSEN脚、ALE脚不用，悬空即可。复位脚RST是高电

平复位有效，复位开关一端接3.3V电源，另一端通过10kΩ电阻接地，复位开关两端

跨接一个10uF的电容。复位开关未按下时，RST

引脚通过10kΩ电阻到地，是低电平。

当复位开关按下时，3.3V电压加在10kΩ电阻上，使RST引脚为高电平，达到复位效

果。引脚40接3.3V电源，引脚20接地，其它引脚作为普通IO脚使用。

单片机18，19脚接入晶振和两个电容。晶振的作用是给单片机正常工作提供稳定

的时钟信号，晶体振选用11.0592MHz的插脚晶体。而基于晶振的振荡器通常能提供非

常高的初始精度和较低的温度系数。与晶振相连接的这两个电容叫做晶振的负载电容，电容的大小会影响晶振的谐振频率和输出幅度。当这两个电容相等的时候，其反馈系数

为0.5，则可以满足震荡条件，但是如果不易起振或者震荡不稳定则可以减少输出端对

地电容量。我选用2个30pF的陶瓷贴片电容，实测时能满足正常起振的要求。

单片机所用的3.3V电源由SPX1117的输出端提供。

单片机最小系统原理图参见图2.3所示。

图2.3 单片机最小系统原理图

2.3.3 单片机及控制电路设计

（1）液晶屏电路设计

设计时用AT89LS51的P0端口控制液晶屏。因P0端口是漏极开路的8位双向I/O

口，在Flash编程时，P0口也可用来接收指令字节。在程序校验时，输出指令字节，此

时需要外接上拉电阻。实际设计时，在AT89LS51的第32至39引脚中接入10K的排阻，

这样做的目的是给信号线提供一个驱动电压，也就是上拉的作用。这样做的目的是使数

据传输更稳定，传输距离更远，也是用来抵消线路中内阻对信号的损耗。在这里，我们

必须知道的是，当一个排阻由n个电阻构成时，那么它就有n+1只引脚，其中印有明显

“点”标志的那个引脚即为排阻的公共脚。根据原理图可以知道我将让此公共脚与3.3V

电源连接上了。

设计时所选用的液晶屏是深圳金鹏公司的产品，型号为OCMC2X16A。它能显示两

行字符，其中每行16个字符。背光为LED，颜色为黄绿色。所需驱动电压的最小值为

4V，最大值为10V。下面对OCMC2X16A的各个引脚来进行一下简要地介绍。

液晶屏的1脚VSS为电源地。2脚VDD为电源电压脚。3脚V0为LCD外接驱动

电压（可调，一般设为0.8V）。4脚为RS（当RS=H，表示选择数据寄存器，即读写数

据时使用。当RS=L，表示选择指令寄存器，即写指令时使用）。5脚R/W为读写选择

信号（H：读操作，L：写操作）。6脚为使能位，其中写操作时，信号下降沿有效；读

操作时，为高电平有效。7至14脚（DB0至DB7）为数据引脚。15脚LED+为背光电

源正。16脚LED-为背光电源地。

液晶屏的数据引脚7至14脚与AT89LS51的P0口相连（P1.0接DB0， P1.7接

DB7）。OCMC2X16A是5V供电的，其数据口的电平也是5V的TTL电平，通过查阅

资料，发现它的数据口电平是：输入高电平VIH最小值是2.2V，输入低电平VIL最大

为0.6V，输出高电平VIH最小值是0.9V，输出低电平VIL最大为0.5V。故用3.3V供

电的AT89LS51也能达到与OCMC2X16A数据口之间电平匹配的功能，无需再另外增

加电平转换芯片。

液晶屏的控制脚RS与单片机的P2.0脚相连，RW与单片机的P2.1脚相连，使能脚

E与单片机的P2.2脚相连。为方便在面包板上连线，液晶屏的三个控制引脚、单片机对

应的三个引脚附近分别引出3个单排插针，测试时用压接好的3根排线连接即可。

液晶屏的3脚V0通过一个1kΩ的电位器控制，电位器一端接5V电源，另一端接

地。液晶屏的VDD引脚、LED+引脚直接接5V的电源。该5V电源由LM7805A的输

出端提供。

为方便安装，液晶屏的安装固定座采用单排座接插件固定在面包板上，单排座与单

片机PO口之间通过8芯排线相连。使用时在确保安装顺序正确的情况下，能方便地拆

装液晶屏。

单片机与液晶屏连线的原理图参见图2.4。

图2.4 单片机控制电路原理图

（2） ISP在线下载接头设计

因为我使用的单片机型号为AT89LS5的，此型号的单片机支持在系统可编程功能，

即不需要专门的编程器就可以从笔记本电脑上直接下载程序到单片机中。这样下载就需

要一根专用下载线，接笔记本电脑的一端用USB接口，接单片机最小系统面包板的一

端用JTAG标准的接头。该下载线是直接购买来的，本设计只做了面包板上JTAG接头

的设计。

JTAG下载接头采用防呆的10芯接插件，安装在面包板上的接插件为针式。其中1

脚MOSI连接到单片机的MOSI口，3脚悬空不用，7脚SCK连接到单片机的SCK口，

9脚MISO连接到单片机的MISO口。5脚接单片机的复位脚。10芯接插件的4、6、8、

10脚直接接地。2脚可以把USB接口提供的5V电压引到到面包上使用，考虑到测试时

总离不开电脑并不是很方便，用外接线较长的电源适配器提供电源，将会给测试带来较

多的方便。因此，实际设计时并没使用该引脚，直接悬空即可。ISP在线下载接头的连

接电路图参见图2.4。

（3） Si4734控制线设计

使用Si4734时，设定它的工作模式是：2线控制模块，使用外部提供的32.768kHz

晶振。因此，Si4734只需要3根控制线与单片机相连即可。这3根线分别是串行读写数

据线SDIO、串行时钟线SCLK、复位控制线RST。设计时，SDIO线与单片机的P1.0

相连，SCLK线与单片机的P1.1相连，RST线与单片机的P1.3相连。Si4734控制线与

单片机之间的实现连线参见图2.4所示。

（4） 外接按键及开关控制线设计

为方便调试，在设计时用了4个按键式开关，分别用于向上选台、向下选台、向上

调音量、向下调音量。另外，用了一个单刀双掷开关实现AM/FM接收方式切换，当开

关S1搬到3.3V位置时，设置的接收模式为FM，当开关S1搬到GND位置时，设置的

接收模式为AM。刚开始时，单刀双掷开关S1也用按键开关，实验时发现接收模式的

切换不可靠，才修改为采用现在的用单刀双掷开关S1切换的方式。

因为AT89LS51单片机还有一些I/O口未使用，所以设计时采用把按键和开关直接

连到I/O引脚上的方式实现，免去了矩阵键盘扫描时编程的麻烦。

设计时 …… 此处隐藏：3044字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……