电路原理分析.doc

电路原理分析生物电信号发生器是由单片机ADuC848、外部Flash存储器AT29C256、液晶显示器LM6023B、串行接口电路、模拟信号增益及基线调节电路等几个部分组成，可以实现A/D及D/A转换，数据存储，信号波形显示、键盘控制输入，与PC机通讯等功能。一、现分析电路中各元件的原理模及作用：（1）ADUC848系统的最大的也是最重要的模块。单片机ADuC848采用经典的8051内核，单周期指令集，指令执行效率高。集成16位10通道ADC，12位电压输出DAC，省去了外部模数、数模转换器，提高了转换精度，减小了功耗。内部自12.58MHz高精度时钟。另外芯片支持UART，SPI，I2C等通讯接口，方便进行单片机间通信、单片机与PC机通信及程序的下载、调试。单片机采用直流电源供电，用J2作为电源插孔。为了防止电源抖动、干扰，在单片机的34、35，20、21及47、48脚之间及电源插头的VCC与GND之间接入0.1uF的电容，从而保证可靠供电。单片机还设置了一个手动复位电路电路图如下所示。按键未按下时，RESET为低电位，单片机正常工作，当按键被按下，电容迅速放电，同时RESET变成高电位，按键松开后，电容充电，RESET继续保持高电位，只要RESET保持高电位超过2个机器周期，单片机即被复位，电容充电到一定程度后，RESET再次变成低电位，程序开始从头执行。（2）74ALS573锁存器它构成了外部数据存储器与单片机的接口电路该锁存器有以下特点：工作电压电压7.0V工作温度范围0到70引脚数20三态输出属TTL工艺最大传输延迟时间：14nsV1h高电平输入电压（最小值）：2.0VV1l低电平输入电压（最大值）：0.8VVol低电平输出测试电流：24mAVol低电平输出电压（最大值）0.5V（3）74ALS573锁存器，它构成了显示器与单片机的接口电路（4）AT29C256外部数据Flash存储器，主要引脚功能：A0到A14地址线I/0三态双向数据线CE片选信号线，低电平输入有效OE读允许信号线，低电平有效WE写允许信号线，低电平输入有效当单片机U1需要从U2 74ALS573中读数据得时候CE=0 OE=0 WE=1,被选中单元的内容读出到双向数据线I/O口当单片机1需要将数据写到U2 74ALS573中的时候，CE=0 WE=0 OE=1,数据写入以页为单位进行。外部数据存储器AT29C256管脚图(5) MAX202U5构成了串行接口电路的核心器件。串行接口功能可以方便地将标准生物电信号数据库中数据下载到信号源内进行信号输出，由于RS232电平与单片机产生的TTL电平不能匹配（RS232规定发送端逻辑1为-5-15V，逻辑0为+5+15V，接收端逻辑1为-3-15V，逻辑0为+3+15V，信号传输过程中允许有2V的压降；而单片机输出逻辑1电平不足+5V，逻辑0略高于0V），因此在单片机与PC机通信（包括程序下载）时需要在通信线路中间进行电平转换。MAX202为专用的RS232通信驱动/接受器，用它构成电平转换电路，使用方便，稳定性好。(6) LM358 358运算放大器构成了信号放大以及滤波的核心器件。对产生的信号进行滤波，除去没有用的噪声，在通过放大，将有用的生物电信号进行放大再输出。二、工作过程分析：开机，系统自动进行初始化，液晶显示器上显示操作功能菜单，系统初始化完成后进入工作状态。此时可以通过按ABCD不同的按键来选择系统的工作模式。通过按键控制程序，可以使单片机产生波形、频率、幅值符合需要的信号，经过数模转换、放大、滤波后由J1输出，同时LCD显示