频率合成器设计

摘 要

频率合成器在信息通信方面和调频广播发送方面得到了广泛的应用。随着数字技术的飞速发展,频率合成技术也跃上了一个新的台阶。

本课题采用了数字直接合成的方法来完成频率合成。硬件部分由基准频率产成模块、频率合成模块、键盘输入模块、显示模块四大部分组成。具体实施办法是：以单片机AT89C51为核心，通过键盘向单片机输入指定频率，再由单片机算法程序控制可编程计数器8254和锁相环4046组成的合成模块，输出指定频率；同时，单片机将合成的频率送显示模块显示出来。

设计过程中，硬件设计使用了工具PROTEL99SE制作原理图和PCB板图，软件设计采用模块编程的方法。调试过程中使用了示波器，万用表，Top2005编程器，超想3000仿真软件。

关键词：单片机；频率合成；键盘输入；LED显示

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2课题任务 3

第2章 设计方案论证 4

2.1频率合成的方法 4

2.2 系统构成 5

2.2.1  系统基本原理 5

2.2.2  系统组成和流程 5

2.3  控制系统任务 6

第3章 系统硬件设计 7

3.1 硬件介绍 7

3.1.1  单片机AT89C51 7

3.1.2  可编程定时/计数器8254 8

3.1.3  锁相环CD4046介绍 14

3.1.4  译码器CD4511 16

3.2  硬件电路设计与实现 18

3.2.1  频率合成模块 18

3.2.2  控制输入模块 19

3.2.3  显示模块 20

3.2.4  单片机外围电路及端口使用 21

第4章 系统软件编写与分析 23

4.1  引言 23

4.2  局部功能模块分析与编写 23

4.2.1  基准时钟频率产生程序的分析与编写 23

4.2.2  频率合成模块程序的分析与编写 28

4.2.3  键盘判断与响应程序分析与编写 30

4.2.4  频率数值显示程序的分析与编写 34

4.3  总程序 38

第5章 系统整体调试 40

5.1  调试工具 40

5.2  软件调试 40

5.2.1  单片机AT89C51工作调试 40

5.2.2  显示调试 42

5.2.3  基准时钟频率产生调试 44

5.2.4  可编程定时/计数器8254调试 45

5.3  整体调试 48

第6章 总结 51

致谢 52

参考文献 53

附录1: 系统硬件电路设计原理图 54

附录2: 系统PCB外观图 55

附录3: 系统总程序 56