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1、基于TEA5767模块的数字FM收音机设计摘要本设计是一个数字调频收音机（FM），就是接受频率调制的无线电信号，经过解调还原成原信号的电子设备，利用单片机控制有FM功能的专用芯片，设计一个收音机系统。本设计采用模块化设计，整个系统由控制模块，FM音频模块，电源模块和功放模块组成。未处理系统采用单片机控制。单片机自从20世纪70年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。STC89C52单片机的特点是体积小、集成度高、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。本设计另一核心采用的是TEA5767芯片，它是由PHILIPS
2、公司推出的针对低电压应用的单芯片数字调谐FM立体声收音机芯片。TEA5767芯片内集成了完整的IF频率选择和鉴频系统，就可实现FM收音机的全部功能。设计的液晶屏采用的是Nokia5110，该液晶屏的性价比高，接口简单，速度快，适合便携式供电设备。本设计主要是体现单片机系统的自动控制能力，更重要的意义是单片机的应用改变了控制系统传统的设计思想和方法。关键词：STC89C52 Nokia5110 TEA5767Abstract The design is a digital FM radio (FM), It is to receive the frequency modulated radio
3、signals, electronic equipment restored to the original signal after demodulation, the use of dedicated chip MCU control FM functions, design a radio system. The system consists of the control module, FM audio module, power module and power amplifier module. The The micro-processing system microcontr
4、oller. The singlechip has come out since the 1970s, compared to is valued peoples and the attention by the extremely high performance price, therefore the application is very broad, the development is very quick. STC89C52 Monolithic integrated circuits characteristic is the volume is small, the inte
5、gration rate is high, the weight is light, antijamming ability, is not high to the environment request, the low in price, the reliability is high, the flexibility is good, the development is easier. What this design uses is the TEA5767 chip, it is promotes by PHILIPS Corporation in view of the low v
6、oltage application single chip digit harmonious FM stereophonic receiver chip. In the TEA5767 chip integrated the complete IF frequency selection and the frequency discrimination system, only need the very few low cost periphery part, be possible to realize the FM radios complete function. The desig
7、n of the LCD screen is Nokia5110, The LCD screen have high cost , simple interface, fast, and suitable for portable power supply equipment. A more vital significance was monolithic integrated circuits application changed the control system tradition design concept and the method. Keywords ：STC89C52
8、, Nokia5110 , TEA5767目录摘要2Abstract3目录4绪论61 FM收音机概述71.1 发射系统的简单概述71.2 接收系统的简单概述71.3典型数字式收音机模块组成81.4 收音机的调制方案介绍和该方案原理介绍91.4.1 收音机的调制方案简单介绍91.4.2 调频广播收音机的原理102 方案论证与硬件选择112.1 本方案的硬件选型112.2收音模块122.2.1 TEA5767特点122.2.2 TEA5767的接口介绍122.3控制模块142.3.1 STC89C52外形和引脚152.3.2 STC89C52主要功能162.3.3单片机的总控制电路 162.4功放
9、模块192.4.1TDA1308基本信息192.5液晶模块202.5.1 Nokia5110液晶简单简介202.5.2 Nokia5110液晶特点212.5.3使用Nokia5110液晶理由212.5.4 控制接口222.6电源模块223 TEA5767芯片介绍243.1 TEA5767芯片简介253.2 TEA5767寄存器描述263.3 FM模块介绍303.4 TEA5767数字调频收音机流程图314 硬件电路设计324.1 FM模块324.2微控制器模块334.3功放模块344.4液晶显示模块344.5 按键模块354.6电源模块355软件设计365.1 软件设计流程图365.2 单片机
10、控制TEA5767模块程序375.3 5110 液晶显示程序386 电路调试与检测456.1 硬件装配456.2系统测试457 结论与心得458 感谢469 参考文献46绪论如今，随着随身数码科技的发展，独立的半导体收音机已渐渐淡出了人们日常生活的视线，取而代之的是小巧精致的数字音频播放器。在这种环境下，收音机更加受到了无线电行业、专业电子技术机构和无线电发烧团体人员的关注。收音机的存在方式也发生了变化，从原来的独立式半导体发展成了内嵌到其他音频设备的模块化产品。现今的用户对于收音机技术上的要求相对较高，这也促使了收音机的控制方式需要不断改进、音质水品等技术指标也需要不断提高。本文开发了一套完
11、整的FM 调制接收系统，系统通过专用收音芯片进行解调，主控芯片通过相应通信协议对其进行频率选择控制，选定频率后，频率信息由液晶屏显示，音频信号经由功率放大模块放音，能够独立完成立体声收音和放音功能。系统以STC89C52为核心，控制收音模块、显示模块、音频放大模块，完成一套多功能、立体声的数字收音机。本文深入结合单片机软硬件技术，阐述了这款数字立体声收音机的设计过程。首先介绍了设计的工作原理和涉及到的关键技术，其次分别从硬件和软件两方面详细介绍并说明了该设计的结构，最后对设计成品进行了各项测试，并对设计成果的应用范围进行了估计。1 FM收音机概述1.1 发射系统的简单概述无线电发射机是产生和发
12、送无线电信号的装置，与一般的无线电发讯机的基本组成一样，无线电广播发射机也是由载波发生器，调制器，变频器，高频放大器和发射天线这些基本部分组成。它的工作原理是：通过调制器，声音信号调制载波产生已调波信号，然后由变频器将已调载波信号搬移到发生频率上，接着经高频功率放大后推动发射天线，由发射天线将射频信号功率转变成电磁波辐射出去。图1.1 无线电发射机方框图1.2 接收系统的简单概述天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率（其频率较外来高频信号高一个固定中频，我国中频标准规定为465KHZ）一起送入变频管内混合变频，在变频级的负载回路（选频）产生一个新频率即通过差频产生的中频，中频只
13、改变了载波的频率，原来的音频包络线并没有改变，中频信号可以更好地得到放大，中频信号经检波并滤除高频信号。再经低放，功率放大后，推动扬声器发出声音。已调载波（调幅收音机的中频为465KHz,调频收音信号的中频为10.7MHz），接着通过中放通道的选频网络选出要接收的已调载波，随后，进行放大和解调（检波），从已调载波中提取出原电信号。这就完成了无线电信号的接收和解调。然后听过前置放大和功放驱动器驱动扬声器还原成声音（对于收音机）。收音机的接收原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机变成音波。由于广播事业发展，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下
14、来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。 图1.2 无线电接收方框图1.3典型数字式收音机模块组成本设计是一个数字调频收音机，调频就是频率调制，所谓频率调制就是原来等幅恒频的高频信号的频率，随着调制信号（
15、音频信号）的幅度变化而变化，调频收音机（FM Radio）就是接收这些频率调制的无线电信号，经过解调还原成原信号的电子设备。FM Radio电路一般主要由接收天线、振荡器、混频器、AGC（自动增益控制）、中频放大器、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路、音频输出电路等组成。本设计就是用单片机控制集成了上述所有FM功能的专用芯片，并在诺基亚5110液晶上显示当前的频率信息，设计一个数字FM收音机系统。本设计采用模块化设计，整个系统由控制模块、FM模块、电源模块、显示模块和功放模块组成，系统的整体方案框图如下图1-3：图1.3系统方案设计框图1.4
16、 收音机的调制方案介绍和该方案原理介绍1.4.1 收音机的调制方案简单介绍收音机的主要性能指标一、频率范围 频率范围是指收音机能够接收到的信号的频率范围。二、灵敏度 当收音机的输出功率达到额定功率时，在输入端所需要的最小信号的强度称为灵敏度，单位为（微伏）。它用于表示收音机接收微弱信号的能力。显然这个输入信号越小，收音机的灵敏度越高。三、选择性 选择性表示收音机从包括各种频率的复杂信号中选出有用信号而抑制其他干扰信号的能力，选择性以输入信号失谐9kHz时灵敏度下降的程度来表示，单位为dB（分贝）。dB数越大，表示收音机的选择性越强。四、输出功率 输出功率是指收音机输送给扬声器的音频信号的功率，
17、单位为 W （瓦），也可用 mW 表示，1W=1000mW。输出功率越大，收音机能发出的声音越响。所谓调制，就是指用音频信号去改变载波信号的幅度，频率或者相位，使他们按照音频信号的规律变化，即将声音信息寄载在载波的幅度，频率或者相位参数上。发送端发射的是被音频信号调制的载波（称为已调波）而不是直接发送音频信号。当然，在接收时，就可以从接收到已调波中解调出其所带的音频信号。调制的目的是为了能可靠地和有效地发射，传送和接收信号。现在收音机的调制方式主要用两种：AM：改变载波的振幅称振幅调制。AM是指对信号进行幅度调制。一般做法就是先在原信号上叠加一个直流信号以保证信号f(t)+A0，然后乘上一个高
18、频的余弦信号，即得到g(t)=f(t)+Acoswt。在频域上的效果就是将原信号的频谱移动到w处，以适合信道传输的最佳频率范围。g(t)的包络线即f(t)+A,用一个简单的包络检测电路就可以接收并还原信号了。FM：改变载波的频率称频率调制。音频信号的改变往往是周期性的，一个最容易理解音频调制解调的范例是小提琴和揉弦，揉弦通过手指和手腕在琴弦上快速颤动，使琴弦的长度发生快速变化，从而最终影响小提琴声音的柔和度。与“FM无线电波”相同，“FM合成理论”同样也有着发音体（载体）和调制体两个元素。发音体或称载波体，是实际发出声音的频率振荡器；调制体或称调制器，负责调整变化载波所产生出来的声音。载波频率
19、、调制体频率以及调制数值大小，是影响FM合成理论的重要因素。我们习惯上用 FM 来指一般的调频广播（76108MHz，在我国为 87.5108MHz、日本(7690MHz） ， FM是一种调制方式 ，即使在短波范围的 2730MHz 之间，做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段，也有采用调频（FM）方式的。本次方案选用的是FM调制。理由有以下几点：1) 在同样的频率、功率等条件下，用调频方式传输信号比调幅方式要远得多。因为调幅方式的载频电平要高出噪声电平三四十分贝才能得到良好的图像指标，而调频方式只要高出噪声电平几分贝即可。2) 调频比调幅抗干扰能力强：外来的各种干扰、加工业和天电干扰等，
20、对已调波的影响主要表现为产生寄生调幅，形成噪声。调频制可以用限幅的方法，消除干扰所引起的寄生调幅。而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的，因而不能采用限幅，也就很难消除外来的干扰。3) 另外，信号的信噪比愈大，抗干扰能力就愈强。而解调后获得的信号的信噪比与调制系数有关，调制系数越大，信噪比越大。由于调频系数远大于调幅系数，因此，调频波信噪比高，调频广播中干扰噪声小。4) 调频波比调幅波频带宽。1.4.2 调频广播收音机的原理一个典型的调频广播收音机的电路原理图如下：自动增益控制高频放大器混频器中频放大器限幅器鉴频器音频放大器调谐器本地振荡器1. 图1.4 调频广播收音机电路原理图一、 调频高频头电
21、路i. 调频高频头电路的组成与作用 调频高频头电路主要包括输入电路、高频放大电路和变频电路。调频高频头的作用是选择所要接收的调频电台信号，并将它放大、混频，变成载频为10.7MHz的中频信号，然后输送到中频放大器。ii. 输入电路 调频收音机输入回路的作用是从天线接收到的各种高频信号中选择出调频波段的信号，它分为固定调谐式输入回路和可变调谐式输入回路两种电路形式。iii. 高频放大电路 高频放大电路的主要作用是对高频调频信号进行放大，以提高调频收音机的接收灵敏度。高频放大电路一般采用共基放大电路，这是因为共基电路的截止频率高，适用于高频率放大，并且共基电路的输入阻抗低，容易与天线的阻抗相匹配。
22、iv. 变频电路 变频电路的作用是把高频调频信号变换成载频固定为10.7MHz的中频信号。v. AFC电路 AFC电路是调制收音机的特殊电路，它的作用是当本振频在工作过程中发生漂移时，能自动地控制本地振频率回到原来的正确频率上，使调频收音机处于最付佳状态。二、 中频放大电路调频收音机的中放电路与调幅收音机的主要区别：一是调谐回路的谐振频率不同，二是调频中放电路不加自动增益控制，使中放电路保持较大的增益，以便实现限幅。三、 限幅器1、限幅器的作用 限幅器的作用就是抑制这种寄生调幅干扰。2、常用限幅器 分立元件电路中一般采用二极管限幅电路或三极管限幅电路，集成电路内部一般采用差动限幅电路。四、 鉴
23、频器1、鉴频器的作用 鉴频器的作用是对调频信号进行解调，还原产生原调制信号，对调频收音机来讲，是从10.7MHz的中频信号中解调得到音频信号。 2、鉴频的方法 鉴频过程分为两步，先把等幅的调频信号经线性变换电路转换为幅度随调频信号的频率变化规律而变化的调频调幅信号，这时调频信号的幅度变化就是解调所需的音频信号，然后再用检波器从调频调幅波中把音频信号解调出来。2 方案论证与硬件选择2.1 本方案的硬件选型本设计采用模块化设计，整个系统由控制模块、FM模块、电源模块、显示模块和功放模块组成，系统的整体方案框图如下图：图2.1系统方案设计框图FM模块选择TEA5767模块来实现，通过TEA5767收
24、音模块自带的收音功能进行收音。控制模块选择STC89C52芯片来实现，通过按键对芯片的调节完成对TEA5767的控制调台。功放模块选择TDA1308，对调频后的电台进行放大。显示模块选择诺基亚5110液晶显示当前收音机的频率。下面将一一介绍简单硬件基本资料和选择该硬件具体原因。2.2收音模块采用专用的芯片可以使整个系统体积小、 重量轻、可靠性好、 灵敏度高、 功耗低。目前提供数字FM Radio解决方案的厂商很多，其中市场反响非常好的就有Philips公司提供的TEA5767及TEA5768数字FM处理芯片，该芯片为低电压、低功耗和低价位的全集成单芯片立体声无线电产品，只需要极少的外部元器件，
25、并且基本上不需要外部对高频信号的手动调准，并且其频带范围宽，可以完全免费调到欧洲、美国和日本的调频波段。2.2.1 TEA5767特点TEA5767芯片，通过I2C接口与单片机进行通信。单片机按键对TEA5767进行初始化输入接收频段的频率，TEA5767内部对信号滤波、放大、解调处理，输出信号经过功放进行放大，插上耳麦即可收听到电台节目，接收频率为87M108MHz。（该芯片以及模块的详细介绍见第3章）无线芯片选择是本设计的关键，有两种方案可以选择：方案（1）采用无线芯片TEA5767，自己设计外围电路。方案（2）采用相关厂家生产的TEA5767模块来实现。很显然，第一种方案需要自己设计电路
26、、画PCB和焊接，而TEA5767采用的是FVQFN40（耐热的薄型四脚扁平封装）封装，在短时间内和有限的条件下实现硬件功能的难度相当大。所以本设计采用第二种方案使用现成的模块。2.2.2 TEA5767的接口介绍I2C（InterIntegrated Circuit）总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。I2C总线简介I2C总线简介:I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多主机系统所需的包括总线裁决和高
27、低速器件同步功能的高性能串行总线。它只有两根双向信号线，一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL。典型的I2C结构如图所示图2.2.1 典型的I2C总线结构I2C总线需通过上拉电阻接正电源，当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。每个接到I2C总线上的器件都有唯一的地址。主机与其它器件间的数据传送可以是由主机发送数据到其它器件，这时主机即为发送器。由总线上接收数据的器件则为接收器。在多主机系统中，可能同时有几个主机企图启动总线传送数据。为了避免混乱， I2C总线要通过总线仲裁，以决定由哪一台主机控制总线。
28、I2C总线的数据字节必需保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。 图是I2C总线字节传送与应答时序图2.2.2 I2C总线字节传送与应答时序由于某种原因从机不对主机寻址信号应答时（如从机正在进行实时性的处理工作而无法接收总线上的数据），它必须将数据线置于高电平，而由主机产生一个终止信号以结束总线的数据传送。如果从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后无法继续接收更多的数据时，从机可以通过对无法接收的第一个数据字节的“非应答”通知主机，主机则应发出终止信号以结束数据的继续传送。当主机接收数据时，它收到最后一个数据字节后
29、，必须向从机发出一个结束传送的信号。这个信号是由对从机的“非应答”来实现的。然后，从机释放SDA线，以允许主机产生终止信号。I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），第8位是数据的传送方向位（R/T），用“0”表示主机发送数据（T），“1”表示主机接收数据（R）。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。 在总线的一次数据传送过程中，可以有以下三种组合方式：（1）主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不
30、变：注：有阴影部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。A表示应答， A非表示非应答（高电平）。S表示起始信号，P表示终止信号（下同）。（2）主机在第一个字节后，立即从从机读数据（3）在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读/写方向位正好反相。I2C总线的寻址在协议有明确的规定：采用7位的寻址字节（寻址字节是起始信号后的第一个字节），寻址字节的位定义如下其中D7D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位，为“0”时表示主机向从机写数据，为“1”时表示主机由从机读数据。主机发送地址时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址
31、进行比较，如果相同，则认为自己正被主机寻址，根据R/T位将自己确定为发送器或接收器。从机的地址由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可能希望接入多个相同的从机，从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类器件的最大数目。由于本设计采用的STC89C52单片机没有I2C总线接口，所以要通过模拟来实现，利用软件实现I2C总线的数据传送，即软件与硬件结合的信号模拟。为了保证数据传送的可靠性，标准的I2C总线数据传送有严格的时序要求。I2C总线的起始信号、终止信号、发送“0”及发送“1”的模拟时序如下图所示。 图2.2.3 I2C总线数据传送模拟时序2.3控制模块控制模块是本设计的核心，通过外围电路和向
32、TEA5767芯片写入相关程序，控制部分要实现能够改变收音机的接收频率、工作模式、音量等各项参数的功能。因此必须需要一个微控制器才能达到要求，本设计采用STC89C52单片机作为系统的控制核心。2.3.1 STC89C52外形和引脚本设计采用的STC89C52芯片，芯片采用40脚双列直插式封装，32个I/O口，芯片工作电压3.8 5.5V，工作温度0-70C（商业级），工作频率可高达30MHz，芯片的外形和引脚见下图 图2.2 STC89C52芯片外形 图2.3 STC89C52芯片引脚图图2.2和图2.32 STC89C52外形和引脚图STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器
33、，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 1、STC89C52具体介绍如下： 主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接5V电源GND(Pin20)：接地线外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin1)：片内振荡电路的输出端控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内
34、部程序存储器读指令。PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号。可编程输入/输出引脚（32根）STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。PO口（Pin39Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0P0.7P1口（Pin1Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0P1.7 P2口（Pin21Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0P2.7 P3口（Pin10Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0P3.72.3.2 STC89C52主要功能STC89C52主要功能如下表所示。表1 STC
35、89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系统8K可反复擦写Flash ROM32个双向I/O口256x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHz2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能2.3.3 单片机总控制电路单片机总控制电路如下图：图2.4单片机总控制电路1.时钟电路STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图2.5(a) 所示，在RXD和T
36、XD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.212MHz之间选择，电容值在530pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。外部方式的时钟电路如图2.5（b）所示，RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟
37、P1和P2，供单片机使用。（a）内部方式时钟电路 （b）外部方式时钟电路图2.5时钟电路2.复位及复位电路（1）复位操作复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表一所示。表一 一些寄存器的复位状态寄存器复位状态寄存器复位状态PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0-P3
38、FFHSCON00HIPXX000000BSBUF不定IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H（2）复位信号及其产生RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。产生复位信号的电路逻辑如图2.6所示：图2.6复位信号的电路逻辑图整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。复位操作有上电自动复
39、位相按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图2.7（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图2.7（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的，其电路如图44（c）所示：（a）上电复位 （b）按键电平复位 （c）按键脉冲复位图2.7复位电路上述电路图中的电阻、电容参数适用于6MHz晶振，能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。本系统的复位电路采
40、用图44（b）上电复位方式。2.4功放模块一般的集成功放电路外围元件较多且需要较大的散热器。本文介绍的功放电路简单，自制方便。TDA1308集成功放电路常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用；功率不是很大但以可以满足您的听觉要求了，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，是业余制作小功放的较佳选择。2.4.1 TDA1308基本信息TDA1308是AB类的数字音频(CD)专用耳机功放IC。低电压、低失真、高速率、强输出等优异的性能是以往的TDA2822、TDA7050、LM386等“经典”功放望尘莫及的。芯片内采用MOS管输出，可直接推动低阻抗耳机。因为封装和功能引脚位与一般的双运放相同，在
41、特定条件下，也能当双运放使用。在低供电电压条件下，性能比一般的运放要好。因其封装体积小，低电压低功耗等特点，主要应用在便携式数字音频电路中，光驱的耳放电路等。主要特点 工作温度范围宽 优秀的电源纹波抑制 低功耗 短路保护 高信噪比 高转换速率 低失真 大输出电压摆幅 引脚配置与功能TDA1308有DIP8、SO8、TSSOP8等封装格式。 TDA1308的引脚功能配置与常用双运放（如NE5532等）完全相同，但因其工作电压等原因，不可直接替代双运放使用。一般应用电路工作在单电源模式下。 2.5液晶模块Nokia5110是一款经典机型，可能由于经典的缘故，所以很多电子工程师就把旧机器的屏幕拆下来
42、，自己驱动Nokia5110,用于开发的设备显示。本设计也将使用Nokia5110液晶显示频率。2.5.1 Nokia5110液晶简介一、本次方案使用Nokia5110液晶显示当前收音机的频率。首先，看一下硬件： 图2.10Nokia5110液晶显示。 图2.11 诺基亚5110液晶显示器原理图 二、引脚 接线图根据程序里的定义连接，51的程序默认接线为：sbit sce = P13; /片选sbit res = P12; /复位,0复位sbit dc = P16; /1写数据，0写指令sbit sdin = P15; /数据sbit sclk = P17; /时钟 以上为这些默认接线，下面介
43、绍这些位变量(引脚)的作用，请看5110芯片手册中的引脚说明 （重点看红色区域）： 从这个引脚说明中，我们知道了不同的引脚，对应的功能。Nokia5110(PCD8544)的通信协议是一个没有MISO只有MOSI的SPI协议，如果单片机有富裕的SPI接口，也可以利用硬件SPI，但通常没有必要，只需要软件程序模拟即可。2.5.2 Nokia5110液晶特点5110液晶具有以下特点：1) 84x48 的点阵LCD，可以显示4 行汉字。2) 采用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有9 条。支持多种串行通信协议（如AVR 单片机的I、MCS51 的串口模式
44、等），传输速率高达4Mbps，可全速写入显示数据，无等待时间。3) 可通过导电胶连接模块与印制版，而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印制板上，因而非常便于安装和更换。4) LCD 控制器驱动器芯片已绑定到LCD 晶片上，模块的体积很小。5) 采用低电压供电，正常显示时的工作电流在200A 以下，且具有掉电模式。6) LPH7366 的这些特点非常适合于电池供电的便携式通信设备和测试设备中2.5.3使用Nokia5110液晶理由使用Nokia5110液晶的四个理由：1)性价比高，LCD1602可以显示32个字符，而Nokia5110可以显示15个汉字，30个字符。Nokia5110裸
45、屏仅8.8元，LCD1602一般15元左右，LCD12864一般5070元。2)接口简单，仅四根I/O线即可驱动，LCD1602需11根I/O线，LCD12864需12根。3)速度快，是LCD12864的20倍，是LCD1602的40倍。4)Nokia5110工作电压3.3V，正常显示时工作电流200uA以下，具有掉电模式，适合电池供电的便携式移动设备。2.5.4 液晶控制接口SPI：高速同步串行口。是一种标准的四线同步双向串行总线。SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200. SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家
