設計（論文）專用紙第1頁核準通過，歸檔資料。未經允許，請勿外傳低頻數字信號發(fā)生器的設計學校昆明理工大學9JWKFFWVGTYMJG正弦表寫入內部RAM6DH7FHMOVR0,6DHLOOPCLRAMOVCA,ADPTRMOVR0,AINCDPTRINCR0CJNER0,80H,LOOPMOVDPTR,7FFFH設置D/A轉換器的端口地址MOVR0,6DH設置正弦表指針LOOP1MOVA,R0查表MOVXDPTR,AD/A轉換ACALLDELAY延時，等待轉換結束DECR0正弦表位移量增量CJNER0,6DH,LOOP1第一象限輸出完設計（論文）專用紙第25頁LOOP2MOVA,R0查表MOVXDPTR,AD/A轉換ACALLDELAY延時，等待轉換結束DECR0正弦表位移量減量CJNER0,6DH,LOOP2第二象限輸出完LOOP3MOVA,R0查表CPLA表值取反MOVXDPTR,AD/A轉換ACALLDELAY延時，等待轉換結束INCR0正弦表位移量增量CJNER0,7FH,LOOP3第三象限輸出完LOOP4MOVA,R0查表CPLA表值取反MOVXDPTR,AD/A轉換ACALLDELAY延時，等待轉換結束DECR0正弦表位移量減量CJNER0,6DH,LOOP4第四象限輸出完SJMPLOOP1DELAYMOVR7,200延時50MSDEL1MOVR6,123NOPDEL2JNZR6,DEL2DJNZR7,DEL1RETSINTABDB80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H設計（論文）專用紙第26頁DB99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5HDB0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H,0D8HDB0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9HDB0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5HDB0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDHDB0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDHDB0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6HDB0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAHDB0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DEH,0DDH,0DAHDB0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH,0CCH,0CAH,0C7HDB0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1HDB0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH,99HDB96H,93H,90H,8DH,89H,86H,83H,80HDB80H,7CH,79H,78H,72H,6FH,6CH,69HDB66H,63H,60H,5DH,5AH,57H,55H,51HDB4EH,4CH,48H,45H,43H,40H,3DH,3AHDB38H,35H,33H,30H,2EH,2BH,29H,27HDB25H,22H,20H,1EH,1CH,1AH,18H,16HDB15H,13H,11H,10H,0EH,0DH,0BH,0AHDB09H,08H,07H,06H,05H,04H,03H,02HDB02H,01H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB00H,00H,00H,00H,00H,00H,01H,02HDB02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09HDB0AH,0BH,0DH,0EH,10H,11H,13H,15H設計（論文）專用紙第27頁DB16H,18H,1AH,1CH,1EH,20H,22H,25HDB27H,29H,2BH,2EH,30H,33H,35H,38HDB3AH,3DH,40H,43H,45H,48H,4CH,4EHDB51H,55H,57H,5AH,5DH,60H,63H,66HDB69H,6CH,6FH,72H,76H,79H,7CH,80HEND因為正弦波的波形沒有規(guī)律的變化，所以，正弦波的產生主要是通過對正弦波四個象限的電壓值取點采樣，將數據輸入表格，當要求輸出正弦波的時候，查表輸出。43本章小結本章主要介紹了系統(tǒng)的軟件解決方案，詳細給出了對課題的理解和解決思路。對整體軟件進行了分模塊闡述，對大部分內容附加了流程圖加以詳解。設計（論文）專用紙第28頁第5章系統(tǒng)的安裝與調試51系統(tǒng)設計的安裝與調試設計是最終要投入實際應用的，因此，整個設計的安裝、調試便是設計的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的調試分為硬件焊接和軟件調試。硬件焊接是整個調試的基礎，而軟件調試又是系統(tǒng)是否正常工作的核心內容。因此，這兩部分調試要按照嚴格的順序，并要有嚴格認真的態(tài)度來對待。52系統(tǒng)的各部分調試521系統(tǒng)硬件調試硬件的調試要從硬件電路焊接開始，硬件電路的焊接也是整個調試過程的基礎。在硬件焊接之前，我們仔細檢查了根據自己的電路圖所需要的各個元件，核對其型號和數值，以免出現(xiàn)錯焊的現(xiàn)象。每一個元器件，都用萬用表測試過后再使用，以保證其工作在正常狀態(tài)。在檢查之后，盡量按照電路模塊擺放各元件，使電路美觀，并且為各部分留出充裕的空間，這樣會為電路的調試和檢查電路提供很大的方便。在這些準備工作做好后，開始焊接電路。焊接的時候是一部分一部分的焊上去，一個模塊一個模塊的焊，焊完之后要仔細檢查電路的焊接情況，用萬用表檢查電路是否有短路現(xiàn)象，尤其是電源和地之間的短路現(xiàn)象，如果短路現(xiàn)象沒有被發(fā)現(xiàn)的話，將導致整個系統(tǒng)的非正常工作，甚至是系統(tǒng)崩潰，還有可能燒壞電源出現(xiàn)危險。檢查無誤后，可以用仿真器來將相應部分的程序部分在電路上進行仿真，這樣可以檢查電路的工作情況，也是分級調試的重要方法。在本設計調試的初級階段，首先要設計（論文）專用紙第29頁確定單片機的最小系統(tǒng)可以正常工作，這是隨后進行一切調試過程的基礎。隨后編寫一些簡單的程序，驗證鍵盤操作部分和顯示部分可以正常工作。在調試過程中，當確認電路焊接好后，要將單片機插在插座上，通電，然后用示波器看其晶體振蕩器兩端是否有方波產生。如果出現(xiàn)方波，則表示晶體振蕩器完好。之后還要測量單片機的30引腳，看它是否也會輸出方波，并且其輸出頻率是晶體振蕩器的1/6。這些工作都是保證單片機能夠正常工作的前提。522系統(tǒng)軟件調試系統(tǒng)的軟件相當于系統(tǒng)的內臟和靈魂，軟件的正確編寫是系統(tǒng)能否按要求工作的前提。由于我對軟件知識的缺乏，所以最初的軟件調試出現(xiàn)了很多困難。在對程序指令及運行時序的了解之后，程序完成的比較順利。在軟件編寫的開始，我先畫了軟件的流程圖，然后按照程序流程圖來編寫相應的子程序，使程序易于理解和更正。程序的編寫要層次分明，盡量減少復雜多變的跳轉指令，因為伴隨著跳轉指令的增加，系統(tǒng)執(zhí)行指令的時序常常出現(xiàn)錯亂，并且經常出現(xiàn)邏輯錯誤。在發(fā)現(xiàn)這個問題之后，盡量運用一些可重復調用的子程序，盡量避免程序的錯亂。在顯示模塊的調試中，首先測量數碼管是否有壞段，在編寫最簡單的程序驗證其是不是可以工作。并確認數碼管不亮的地方不是由軟件及其他電路引起的故障。觀察顯示是否正常單片機與D/A的轉化、波形產生部分的程序調試比較復雜。這部分的仿真調試主要是查看波形產生程序的工作是否正常，還有監(jiān)視數據輸出端口，也就是P0口是數據是否變化。對兩片D/A的選通信號也是重要的監(jiān)視對象。53在調試過程中遇到的問題在調試顯示部分電路的時候，剛開始，燒錄好程序之后，給電路通電，發(fā)現(xiàn)數碼管工作狀態(tài)很不正常，有的亮有的不亮，而且很不穩(wěn)定。仔細檢查之后，有幾處的焊接不很結實，出現(xiàn)了虛焊的現(xiàn)象，還有晶振也沒有焊好，當修改好這部分之后，顯示部分和按鍵部分都可以正常工作。設計（論文）專用紙第30頁通過對這兩個故障的排查，總結出電路短路和虛焊是調試中的最大問題，所以在今后的調試中都要仔細排查這一問題。在波形產生模塊的調試中，發(fā)現(xiàn)D/A始終沒有數據。根據這個現(xiàn)象，仔細檢查了軟件的編寫。問題出在沒有向該口送數據，原來的程序指令是向D/A的地址里送數據，這種方法我也是第一次使用，結果不能實現(xiàn)。在此情況下我更改了指令，直接向P0口送數據，結果P0口開始按要求傳送數據，故障解決。由此問題我學到了關于編程的解決問題，指令也許沒有錯，但是在特定的功能上有些指令是不能替代的，也必須多加調試才能解決。調試的過程中，當信號不能正常輸出時，很難判斷問題出在哪里。這個時候，將軟件仿真暫停，然后可以用萬用表測量由單片機輸出給D/A轉換器各位的電平，也可以測量D/A轉換器的輸出管腳，看輸出的電平是否符合理論要求。用這種方法可以檢測到具體是哪個電路出了問題，是檢查電路的一個好方法。在實際接收波形信號時，發(fā)現(xiàn)頻率總是和要求有一定差距。分析其原因是計數器的定時完成的頻率控制只是一個近似值。盡管可以從理論上計算出兩個頻率點的時間間隔，但有時候這個時間間隔用計數器來定時的話，所要求計數并不是一個正數，所以無法達到準確。隨著頻率的增大，這種影響也就越突出。系統(tǒng)延時和程序執(zhí)行周期對頻率都有一定影響，這些問題的存在使頻率點計算十分復雜，在今后的設計中都要著重注意，要把程序的執(zhí)行周期對頻率的影響認真考慮一下。54本章小結本章主要介紹了整個系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。包括硬件電路的焊接、調試過程和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。并提出了一些對課題的更深理解和對今后提出了一些注意事項。設計（論文）專用紙第31頁結論本次的畢業(yè)設計運用了AT89S51單片機和DAC0832數模轉換器組成了低頻信號發(fā)生器。AT89S51的功能強、體積小、價格低和高可靠性的特點，以及DAC0832靈活使用和高精度的特點，使得本次設計具有低成本、高可靠性、靈活方便的特點。本次設計成功的產生了正弦波、三角波和方波。在教學實驗中可以得到廣泛的應用。然而在實際中我們能夠產生的波形遠遠不只這三種，只要增加相應的波形程序便可以產生所要的波形。也可以增加一些程序使得信號的相位可調，這也是本次設計的一大特點。由于實現(xiàn)方法比較簡單，并且所用單片機I/O接口比較少，可以按用戶需要增加一些其他功能。本次設計的信號頻率都是在低頻段，由于設計中只需考慮設計要求，頻率范圍做的不是很大。其主要限制因素是信號的采樣點的多少和所用晶體振蕩器的頻率選擇。當然，編程的簡要程度也會影響系統(tǒng)的最大輸出頻率。在今后的設計中可以根據自己的需要選擇合適的各因素組合，選擇最適合自己的采樣率，這樣才可以達到滿足失真度和頻帶寬度兩者兼顧的目的。今后如果設計的話，應該在合理的采樣率下工夫，并且盡量壓縮編程命令語句，使得指令所耗費的時間減少。這樣可以提高計數器計時的精度。在設計中我們也看到，由于采用計數器來控制頻率，所產生的頻率在大多數情況下不能完好的等于所要頻率，只是一個近似值。而且頻率越大、失真也就越大。而且程序的精簡度對信號的頻率控制影響也逐漸增大。這些問題都是可以隨著設計經驗的增加而逐漸得到較好的解決，但卻是不可避免的。設計（論文）專用紙第32頁總結與體會這次的畢業(yè)設計，是大學以來我所接觸的最為系統(tǒng)最為規(guī)范的設計，時間的跨度也比較大。從一開始的查找資料、確定最終設計方案，到最后的整體電路調試，每一個過程，每一個細節(jié)都是認真仔細的走過來的，最終我的設計結果雖然沒有完全的滿足是設計要求，但是，也成功實現(xiàn)了部分功能。在本設計中，硬件部分遇到的最大的困難就是電路雜亂，最終做成的成品電路很不美觀，但是實用價值沒有因此而降低，在軟件程序的編寫方面，波形產生部分的數值要經過詳細的計算才，這樣會提高輸出波形的精度。本次設計的過程中我碰到很多的困難，但是在指導老師詳細的指導下，那些攔路虎被我一個個的解決，對于我來說，是一個很好的提升機會。在此過程中，我學到了很多東西，對我自己解決問題分析問題的能力也是一個新的挑戰(zhàn)。設計（論文）專用紙第33頁致謝本次設計的成功完成，首先要感謝電子教研室的全體老師，沒有他們的幫助和指導，設計是難以完成的。感謝XXX老師老師對我本次設計的細心指導和督促，對我的設計給予了很大的幫助。在實驗中給予了我很多方法和思路，對我有很大的啟發(fā)。感謝胡老師對本次設計的支持和幫助，使得本次設計順利完成。同樣感謝我身邊的同學們，在與他們的討論中，找到了許多問題的解決方法也少走了很多彎路。再次感謝所有對本次設計有過幫助的單位和個人，真心地祝福你們設計（論文）專用紙第34頁參考文獻1徐科軍主編傳感器與檢測技術北京電子工業(yè)出版社，200492李光飛,樓然苗等編著單片機課程實例指導北京北京航空航天大學出版社，200493胡健主編單片機原理及接口技術實踐教程北京機械工業(yè)出版社，200484馬忠梅,籍順心等單片機的C語言應用程序設計北京北京航空航天大學出版社,199915徐愛鈞,彭秀華單片機高級語言C51應用程序設計北京電子工業(yè)出版社,199866張迎新單片微型計算機原理、應用以及接口技術（第2版）北京國防工業(yè)出版社20047蘇平單片幾原理與接口技術北京電子工業(yè)出版社20038張李勇,陳朗,張飛舟基于8051單片機的雙通道波形發(fā)生器的設計與實現(xiàn)J計算機工程與應用，2004089高明卿，柴鈺，宋先文，劉開求一種單片機可控多功能波形發(fā)生器的設計J西安科技學院學報，20040210陳傳偉，汲曉鷗單片機智能化波形發(fā)生器J儀表技術與傳感器，20011011趙建領51系列單片機開發(fā)寶典北京電子工業(yè)出版社12蔣延彪單片機原理及應用M重慶重慶大學出版社13張淑清單片微型計算機接口技術及應用M北京國防工業(yè)出版社14潘新民，王燕芳微型計算機控制技術北京電子工業(yè)出版社15閻石數字電子技術基礎M北京高等教育出版社16LUTIELIANGANDQIUYULIN,“ANOVELMEMORYCOMPRESSALGORITHMFORARBITRARYWAVEFORMGENERATOR“CHINESEJOURNALOFSEMICONDUCTORS,VOL21,NO11設計（論文）專用紙第35頁附一英文翻譯ANAPPROACHTOTHESINGLECHIPARBITRARYWAVEFORMGENERATORAWGLUTIELIANGANDQIUYULINTHEMICROELECTRONICSRDACCONVERTSTHEDIGITALAMPLITUDEFROMWLTINTOANALOGWAVEFORMASADDSSYSTEMISAQUANTIZEDSAMPLEDSYSTEM,THENOISES設計（論文）專用紙第36頁QUANTIZATIONNOISEANDALIASINGINTHEDACOUTPUTMUSTBEFILTERDBYALPFTHEADVANTAGESOFDDSSYSTEMSINCLUDEFASTSWITCHINGTIME,SMOOTHINGFREQUENCYTRANSITIONS,VERYFINEOUTPUTFREQUENCYRESOLUTIONF/2“ANDVERYLOWPHASEJITTERAGREATCHALLENGETOBUILDASINGLECHIPAWGISHOWTOREDUCETHEWLTVOLUMEWITHOUTAFFECTINGTHESYSTEMPERFORMANCEA12BITSDDSSYSTEMNEEDS214OR2WORDSMEMORYFORTHESTORAGEOFASINEWAVEASANAWGISOFTENNEEDEDTOSYNTHESISMORECOMPLEXWAVEFORMSTHANSINUSOID,ITISTYPICALLYEQUIPPEDOVERSEVERALMEGAWORDSRAMSFORITSWLTFORANINSTANCE,INCHASESCIENTIFICCOMPANYSAWG1200,THEWAVEFORMMEMORYIS1MWORDSSTANDARDANDUPTO31AOPTIONALSUCHLARGEVOLUMERAMSMADEITVERYDIFFICULTTOACHIEVEAHIGHSYSTEMPERFORMANCEORREDUCETHESYSTEMCOSTINRECENTYEARS,MANYSTUDIESHAVESUCCESSFULLYREDUCEDTHEVOLUMEOFWLTINDDSSYSTEMFORSINUSOIDSYNTHESISBECAUSETHEMETHODSTOGENERATEWAVEFORMDATAINTHESESTUDIESAREBASEDONTHEPROPERTIESOFSINUSOID,THEYCANNOTBEUSEDTOGENERATEARBITRARYWAVEFORMSTHEFISTAPPROACHREPORTEDTOREDUCETHEWLTFORAWGSWASDONEBYLIITICLIANGANDQIUYUTININ2000THERESULTSHOWSTHATBYEXPLOITINGTHEPARABOLICINTERPOLATIONALGORITHM,ASINUSOIDCANBECOMPRESSINTO16X13BITSWITHOUTDETERIORATINGTHESYSTEMSSPURIOUSFREEDYNAMICRANGESFDR設計（論文）專用紙第37頁FIG2SHOWSABLOCKDIAGRAMOFTHESINGLECHIPAWGINSTEADOFALARGEWLT,WEUSEASMALLWILTANDAPARABOLICINTERPOLATIONFILTERPIFTHEPIFCANAPPROXIMATELYCALCULATETHEDESIREDATAFROMTHELEASTSIGNIFICANTQBITOFWBITOFPHASEANDTHEADJACENTWAVEFORMDATAINWLTINTHISPAPER,WEWILLPRESENTAPROTOTYPEOFASINGLECHIPAWGWHICHWASIMPLEMENTEDONAVIRTEXEFPGATHETESTSHOWSTHATTHESAMPLERATEOFTHESYSTEMISOVER100MSPSMEMORYCOMPRESSIONALGORITHMSFORAGIVENWAVEFORMFUNCTIONYX,INSTEADOFSTORINGTOOMANYPHASEPOINTSOFTHEWAVEFORMDATA,WEONLYSTORESMALLAMOUNTOFTHEM,THEDATABETWEENTWODATAPOINTSCANBEAPPROXIMATELYCALCULATEDBYFOLLOWINGPOLYNOMIALFIG2設計（論文）專用紙第38頁THESYSTEMSFDRCONSIDERATIONINMANYAWGAPPLICATION,THESPECTRALPURITYOFTHEDACOUTPUTISOFPRIMARYCONCERNTHESOURCESSPURIOUSINTHESYSTEMAREVERYCOMPLEX,ASINALLDDSTHESIGNALISSYNTHESIZEDVIASTEPMATHEMATICALAPPROXIMATIONFORSINEOUTPUTWAVEFORMTHESPURIOUSSIGNALSGENERATEDBYTHEAPPROXIMATIONARESUMMARIZEDFOLLOWING1TRUNCATIONOFTHEACCUMULATORBITSTHEHIGHRESOLUTIONOFDDSREQUIRESALARGEMODULONACCUMULATORCAPACITYINCASEHERE,32BITSASACONSEQUENCE,ITISIMPOSSIBLETOUSEALLOFTHE32BITSTOGENERATETHEWAVEFORM,WEREFERONLYWMOSTSIGNIFICANTBITSOFTHEMALSOSOAPHASEMODULATIONIS設計（論文）專用紙第39頁BROUGHTOUTTHELARGESTONEOFTHEPHASETRUNCATIONSPURIOUSLEVELCANBEESTIMATEDBY2TRUNCATIONOFWAVEFORMDATAINWLTGENERALLY,THEWAVEFORMTHEWAVEFORMDATAAREIRRATIONALNUMBERSWITHINFINITEDECIMALORBINARYPLACESHOWEVER,TOKEEPTHEWLTSIZEREASONABLE,WELIMITTHESTOREDWORDTO5BITSONLYTHECONSEQUENCEISSPURIOUSAMPLITUDEMODULATIONBYCOMPUTERSIMULATIONSEEFIG3WEFOUNDTHATTHEMAXIMUMSPURIOUSLEVELCANBEAPPROXIMATELYCALCULATEDBY3ALGORITHMICAPPROXIMATIONSINFACE,NOWLTCOMPRESSALGORITHMCANWORKWITHERRORTHEERRORPROVIDESTHEOUTPUTWITHASPURIOUSAMPLITUDEMODULATIONBYMATHEMATICALANALYSES,THEWORSECASESPURIOUSIS設計（論文）專用紙第40頁4DACINPUTTRUNCATIONBECAUSEOFTHELIMITATIONOFTHEDACRESOLUTIOND,THEOUTPUTDATAFROMPARABOLICINTERPOLATIONFILTERSTILLNEEDSTOBETRUNCATEDINACCORDANCEWITHTHECOMPUTERSIMULATION,THELARGESTSPURIOUSSIGNALOFTHEDACINPUTTRUNCATIONMODULATIONISABOUTTOREDUCETHEHARDWARECOSTWITHOUTAFFECTINGTHESYSTEMSFDR,WESHOULDCHOOSESYSTEMPARAMETERSACCORDINGTHEPRINCIPLETHATTOKEEPTHEMAXIMUMSPURIOUSLEVELSOFEVERYSPURIOUSSOURCEAPPROXIMATELYTHESAMEINPRACTICE,DACRESOLUTIONISTHEKEYFACTORAFFECTINGTHESYSTEMSFDR,RIOTMORETHAN80DBEFORA12BHIGHPERFORMANCEDACTHEN,BY2TO5,WEGETW14,S12R5,WL4ANDQ9DESIGNANDIMPLEMENTATIONTHEPROTOTYPEOFTHESINGLECHIPAWGWASDESIGNEDANDIMPLEMENTEDINANXCV20DE6,WHICHCONTAINEDTHREEMAJORPARTS,THEPHASEACCUMULATORWLTMEMORYANDTHEPIE1PHASEACCUMULATORTHEPHASEACCUMULATORCONSISTSOFA32BADDERANDA33BLATCH,ASILLUSTRATEDINPIG5設計（論文）專用紙第41頁2WLTMEMORYBECAUSEPIFNEEDSTHREEADJACENTDATAPOINTSINWLT,THEWLTISCONFIGUREDINTOFOUR2KX12RAMBLOCKSRAMO,RAMI,RAM2ANDRAM3FORSTORINGTHE2LSBADDRESSBEING00,01,10AND11SEPARATELYFIG6ANADDRESSMAPPERCANCALCULATETHEADDRESSOFFOURRAMBLOCKSACCORDINGTOTHEVALUEOFTHE2LSBINPUTPHASEASTHECONNECTIONAMONGTHERAMSOUTPUTSANDYI,Y0Y1ISDETERMINEDBYTHE2LSBINPUTPHASE,AMULTIPLEXERWASUSEDTOAVOIDTHEPERFORMANCEDECLINEDUETOTHELONGINTERCONNECTSDELAY,WEEMPLOYSEVERALPIPELINESTAGESATTHEENDSOFLONGINTERCONNECTS3PIFTHEPIFMAINLYCONSISTSOF3SUBSTRACTORANDTWOMULTIPLIERADDERS,ASSHOWNINFIG7TOACHIEVEBETTERPERFORMANCE,ITUSEDUPTO10STAGEPIPELINES設計（論文）專用紙第42頁THEENTIRELOGICWASIMPLEMENTEDINTOAXCV200ECOSTINGONLYABOUT1/3OFITSTOTALLOGICRESOURCESBYCAREFULFLOORPLANING,ITCANRUNASHIGHAS200MSPSONXCV200E8ANDOVER160MSPSONXCV200E7VTESTAPROTOTYPEOFASINGLECHIPAWGCONSISTINGOFAXCV200EANDAHIGHSPEEDDACDAC902WASEVALUATEDTHETESTMAXIMUMTESTSPEEDIS100MSPSFIG810GIVEOUTSOMEOFTHERESULTSTHEWAVEFORMISCAPTUREDBYTEKTRONIXTDS200100設計（論文）專用紙第43頁CONCLUSIONAPROTOTYPEOFASINGLECHIPAWGWASPRESENTEDTHESYSTEM,INCLUDINGA32BITSPHASEACCUMULATOR8KXL2BITSWLTANDAPIF,WASIMPLEMENTEDONAVIRTCXEFPGA,THE設計（論文）專用紙第44頁SAMPLERATEOFTHESYSTEMISOVERIOOMSPSTHESIMULATIONRESULTSHOWSTHATBYCAREFULLYLOGICDESIGNANDFLOORPLANNING,THEALLOFTHELOGICBLOCKSCANWORKUNDER200MSPSONXCV200E8ASANULTERIORCAUSE,WECANFABRICATETWOSETSTHELOGICBLOCKSONACHIPTOACHIEVEAPERFORMANCEOVER400MSPSTHEAWGISMORECOMPETITIVEANDWIDELYAPPLIEDTOMANYFIELDS,COMPAREDWITHTRADITIONALSIGNALGENERATORUNFORTUNATELYITSCOMPLEXITYANDTHESYSTEMCOSTISVERYHIGHWITHTHEHELPOFTHEADVANCEDSOCTECHNIQUE,ITISPOSSIBLETOBUILDAHIGHPERFORMANCEAWGINACHIPANDREDUCEDTHESYSTEMCOSTTOALARGEEXTENDREFERENCES1,USERMANUALV13FORAWG1200CHASESCIENTIFICCOMPANY,19982,HTNICHOLASANDHSAMUELI,”A150MHZDIRECTDIGITALFREQUENCYSYNTHESIZERIN125UMCMOSWITH90DBCSPURIOUSPERFORMANCE”IEEEJOURNALOFSOLIDSTATECIRCUITS,VOL26NO12PP19561969DECEMBER19913LAWEAVERANDRKERR“HIGHRESOLUTIONPHASETOSINEAMPLITUDECONVERSION,”USPARENT4905,177FEB27,19904SIAMAKMORTEZAPOURANDEKFLEE,“DESIGNOFLOWPOWERROMLESSDIRECTDIGITALFREQUENCYSYBTHESIZERUSINGNONLINEARDIGITALTOANALOGCONVERTER,“IEEEJOURNALSOLIDSTATECIRCUITS,VOL34NO10PP13501358OCTOBER19995LUTIELIANGANDQIUYULIN,“ANOVELMEMORYCOMPRESSALGORITHMFORARBITRARYWAVEFORMGENERATOR“CHINESEJOURNALOFSEMICONDUCTORS,VOL21,NO11,PPI0751079,2000116HNICHOLAS,ANDHSAMUELI,“ANANALYSISOFTHEOUTPUTSPECTRUMORDIRECTDIGITALFREQUENCYSYNTHESIZERSINTHEPRESENCEOFPHASEACCUMULATORTRUNCATION,INPROV41STANNUFREQUENCYCOMSYMPUSERCOMMAY1978,PP4955027VFKROUPA“SPECTRALPROPERTIESOFDDFSCOMPUTERSIMULATIONSANDEXPERIMENTALVERIFICATIONSDIRECTDIGITALFREQUENCYSYNTHESIZERS1998,IEEEPRESS設計（論文）專用紙第45頁英文翻譯THEREALIZATIONOFCONTROLPROGRAMOFTHEMEASUREMENTSYSTEMFORAUTOMATICFIREBASEDONAT89C52SINGLECHIPMICROCOMPUTERHELEI,ZHOUKEDONG,MAYINGSHUSCHOOLOFMECHANICALENGINEERINGNANJINGUNIVERSITYOFSCIENCEZKD151SOHUCOMABSTRACTAMEASUREMENTSYSTEMBASEDONAT89C52SINGLECHIPCOMPUTERISDEVELOPED,WHICHCANBEUSEDFORMEASURINGTHEMUZZLEVELOCITYANDFIRINGRATEOFAUTOMATICWEAPONINAUTOMATICFIRETHECONTROLPROGRAMISEMPHATICALLYSTUDIEDTHEFLOWDIAGRAMOFTHECONTROLPROGRAMOFSINGLECHIPMICROCOMPUTERISPRESENTEDTHEMEASUREMENTSYSTEMISSUCCESSFULLYUSEDFORTHEEXPERIMENTOFANASSAULTRIFLEFORMEASURINGITSMUZZLEVELOCITYANDFIRINGRATEINAUTOMATICFIREMODETHEEXPERIMENTSHOWSTHATTHEMEASUREMENTSYSTEMANDITSCONTROLPROGRAMAREFEASIBLEKEYWORDSSINGLECHIPMICROCOMPUTER,AUTOMATICFIRE,MUZZLEVELOCITY,FIRINGRATE,MEASUREMENTSYSTEMINTRODUCTIONMUZZLEVELOCITYISTHEBULLETVELOCITYATTHEMOMENTWHENITLEAVESTHEMUZZLEPRACTICALLY,ITISVERYDIFFICULTTOMEASURETHISVELOCITYUSUALLYTHEVELOCITYATSOMEDISTANCEAPARTFROMTHEMUZZLEISMEASUREDINSTEADOFMEASURINGTHEMUZZLEVELOCITYDIRECTLYTHEFIRINGRATEMEANSTHEFIREDROUNDSPERTIMEUNIT,USUALLYTHEFIREDROUNDSPERMINUTEINENGINEERINGMUZZLEVELOCITYANDFIRINGRATEARETWOVERYIMPORTANTPARAMETERSFORSTUDYINGTHEINTERIORBALLISTICPERFORMANCE,THEEXTERIORPERFORMANCEANDTHETERMINALBALLISTICPERFORMANCEOFTHEBULLET/RIFLESYSTEMALSOINEVALUATINGTHEOVERALLSPECIFICATIONS設計（論文）專用紙第46頁OFTHEBULLET/RIFLESYSTEMESPECIALLYINAUTOMATICFIRINGMODE,THEACCURATEMEASUREMENTOFTHEMUZZLEVELOCITIESANDTHEFIRINGRATEOFTHEFIREDBULLETSISVITALFORANALYZINGTHEFIRINGACCURACYANDTHEOPERATINGSTABILITYOFTHEAUTOMATIONMECHANISMCONSEQUENTLY,ITISOFGREATIMPORTANCETOMEASURETHEMUZZLEVELOCITYANDFIRINGRATEACCURATELYTHEFUNCTIONSOFTHEMEASUREMENTSYSTEMDEVELOPEDINTHISPAPERFORAUTOMATICFIRINGEMBRACESTHEMEASUREMENTSOFBULLETVELOCITIESANDFIRINGRATEINAUTOMATICFIRINGMODETHECONTROLPROGRAMISEMPHATICALLYSTUDIEDPRINCIPLETHEMEASUREMENTSYSTEMEMBRACESTWOTARGETS,CONTROLMAINCOMPUTER,COMPUTERINCLUDINGSOFTWARETHETWOTARGETSAREUSEDTOCAPTURETHESIGNALSWHENTHEBULLETPASSESTHETARGETSTHECONTROLMAINCOMPUTERISTHEKERNELOFTHEMEASUREMENTSYSTEM,WHOSEFUNCTIONSARETORECORDTHEMOMENTOFTHEBULLETTHROUGHTHETARGETSANDTOPROCESSTHEDATAANDTRANSMITTHEDATABYMAINCONTROLCOMPUTER,THEDATACANBETRANSMITTEDTOTHECOMPUTERFORCALCULATINGTHEMUZZLEVELOCITYANDFIRINGRATEIFTHEDISTANCEBETWEENTHETWOTARGETSANDTHETIMEINTERVALFORTHEBULLETPASSINGTHETWOTARGETSAREKNOWN,THEMUZZLEVELOCITYVCANBECALCULATEDEASILYBY1INTHEOTHERHAND,IFTHETIMEINTERVALOFTHETWOADJACENTBULLETSPASSINGTHETARGETNO1ORNO2ISMEASURED,THEFIRINGRATEFCANBECALCULATEDCONVENIENTLYBY2WHERESDENOTESTHEDISTANCEBETWEENTHETWOTARGETSNO1ANDNO2,TTHETIMEINTERVALFORBULLETTOPASSTHROUGHTHETWOTARGETS,VTHEMEASUREDVELOCITY設計（論文）專用紙第47頁WHEREDENOTESTHETIMEINTERVALFORTHETWOADJACENTBULLETSPASSTHROUGHTHETARGETNO1ORNO2THESINGLECHIPMICROCOMPUTERISTHEKERNELOFTHEDEVELOPEDMEASUREMENTSYSTEMPROVIDEDWITHTHECORRESPONDINGEXTERNALINTERFACECIRCUITANDCONTROLLEDBYTHESOFTWARE,THEMEASUREMENTSOFMUZZLEVELOCITIESANDFIRINGRATEARECARRIEDOUTANDTHEMEASUREMENTRESULTSAREDISPLAYEDORPRINTEDOUTTHEARRANGEMENTDIAGRAMFORTHEBULLETSTOPASSTHROUGHTARGETSANDTHECORRESPONDINGTIMEINTERVALISSHOWNINFIG1EVERYBULLETHASTWOMOMENTSPASSINGTHROUGHTHETARGETNO1ANDTARGETNO2LABELEDTHEREFORE,ISTHETIMEINTERVALFORTHEBULLETTOPASSTHROUGHTHETARGETSANDORISTHETIMEINTERVALFORTWOADJACENTBULLETSPASSTHROUGHTARGETNO1ORTARGETNO2ACCORDINGTOFORMULAE1FIG1THEARRANGEMENTDIAGRAMFORTHEBULLETSTOPASSTHROUGHTARGETSANDTHECORRESPONDINGTIMEINTERVAL設計（論文）專用紙第48頁AND2,THEMUZZLEVELOCITIESANDTHEFIRINGRATECANBECALCULATEDRESPECTIVELYPROGRAMDESIGNOFTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERTHEEMPHASISOFTHECONTROLPROGRAMISTORECORDTHEMOMENTSFORTHEBULLETSTOPASSTHROUGHTHETARGETSAT89C52CONTAINS256BYTESRAM,INWHICHONLYEIGHTYUNITSAREFORUSERSTHATISNOTENOUGH,THEREFOREITISNECESSARYTOEXPANDADATAMEMORY6116TOSTORETHEMOMENTSWHENTHEBULLETSPASSTHROUGHTHETARGETSTHEFLOWDIAGRAMOFTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERFORTHEMEASUREMENTSYSTEMISPRESENTEDINFIG2ADATARECORDWHENAVARIABLEORANARRAYISDEFINEDINAPROGRAM,THEDEFAULTTYPEISDATATYPEANDTHEVARIABLEORARRAYISSTOREDINRAMOFTHEINTERIORCHIPIFTHEVARIABLEORARRAYISREQUIREDTOBESTOREDINTHERAM6116OFTHEEXTERIORCHIP,THEVARIABLESHOULDBEDECLAREDASTHEXDATASTORETYPEUINTXDATAT1NUINTXDATAT2N設計（論文）專用紙第49頁設計（論文）專用紙第50頁THESIGNALSPRODUCEDBYTHEBULLETWHENITPASSESTHROUGHTHETARGETSWILLTRIGGERTHEEXTERIORINTERRUPTIONOFTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERWHENTHEBULLETPASSESTHROUGHTHETARGETNO1,THEEXTERIORINTERRUPTION0INT0ISTRIGGEREDBYTHESAMEPRINCIPLE,WHENTHEBULLETPASSESTHROUGHTHETARGETNO2,THEEXTERIORINTERRUPTION1INT1ISTRIGGEREDALSOTHEFLOWDIAGRAMOFTHEPROGRAMISGIVENINFIG3BDATATRANSMISSIONFIG3THEFLOWDIAGRAMOFTHEINTERRUPTIONPROCESSINGPROGRAMOFTHEEXTERIORINTERRUPTIONS0AND1設計（論文）專用紙第51頁THEDATAPROCESSINGISCOMPLETEDINCOMPUTERTHEREFORE,THEDATARECORDEDINSINGLECHIPMICROCOMPUTERMUSTBETRANSFERREDTOTHECOMPUTERTHISISREALIZEDBYTHESERIALCOMMUNICATIONSBETWEENTHEEXTENSIONFEETP30（RXD）,P31（TXD）ANDTHESERIALPORTOFTHECOMPUTERTHEFLOWDIAGRAMSFORTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERTOSENDDATAANDFORTHECOMPUTERTORECEIVETHEDATAAREPRESENTEDINFIG4CDATAPROCESSINGTHEDATAPROCESSINGISCONDUCTEDAFTERTHECOMPUTERRECEIVEDTHEDATAFIG4THEFLOWDIAGRAMSOFSENDINGPROGRAMANDRECEPTIONPROGRAMOFSERIALCOMMUNICATION設計（論文）專用紙第52頁THETIMEINTERVALTFORTHEBULLETTOPASSTHROUGHTHEDISTANCEBETWEENTARGETNO1ANDTARGETNO2CANBECALCULATEDBYFORMULA3THETIMEINTERVALTFORTHEADJACENTTWOBULLETSTOPASSTHROUGHTARGETNO1ORTARGETNO2CANBECALCULATEDBYFORMULAE4AND5FURTHERMORE,ACCORDINGTOFORMULAE1AND2,THEMUZZLEVELOCITIESANDFIRINGRATECANBECALCULATEDEXPERIMENTPROOFINORDERTOVERIFYTHEVALIDATIONOFTHECONTROLSOFTWAREANDHARDWAREOFTHEMEASUREMENTSYSTEMDEVELOPEDINTHISPAPER,APROOFEXPERIMENTISCONDUCTEDWITHANASSAULTRIFLEFIRINGINTENROUNDSSUCCESSIVEFIRINGMODETHETESTREPORTPRODUCEDBYTHEDEVELOPEDSOFTWAREISGIVENBELOW設計（論文）專用