据锁存于的输入寄存 器中。第二次操作是写控制信号由效，传送控制端为低电平，将输入寄存器中的 内容锁存入的寄存器中，转换器便开始对锁存于寄存器的 位数据进行转换，约经过时钟周期后，在输出端建立稳定 的电流输出。运放的作用是将输出的模拟电流信号转换为电压波形。 为个位转换器,单电源供电,在范围内均可正常工作。 基准电压的范围为,电流建立时间为,工艺,低功耗。 的内部结构框图如下图所示。 开关 转换 运放各种波形 各种波形输出 图工作原理图 的外部引脚及功能介绍图如下 图引脚图 内部结构资料芯片内有两级输入寄存器，使具备双缓冲 单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要如要求多路异步输 入同步转换等。转换结果采用电流形式输出。要是需要相应的模拟信号， 可通过个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。运放的反馈电阻可通 过端引用片内固有电阻，还可以外接 数据输入线，电平。 数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。 片选信号输入线，低电平有效。 为输入寄存器的写选通信号。 数据传送控制信号输入线，低电平有效。 为寄存器写选通输入线。 电流输出线。当输入全为时最大。 电流输出线。其值与之和为常数。 反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻 电源输入线 基准电压输入线 模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地 数字地,两种地线在基准电源处共地比较好 单片机介绍 是种带字节闪存可编程可擦除只读存储器 的低电压高性能位 微处理器，俗称单片机。是种带字节闪存可编程可擦除只读存 储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除次。该器件采用 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的指令集和输出 管脚相兼容。由于将多功能位和闪烁存储器组合在单个芯片中，的 是种高效微控制器，是它的种精简版本。单片机 为很多嵌入式控制系统提供了种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如下 图所示 图引脚图 管脚说明 供电电压。 接地。 口口为个位漏级开路双向口，每脚可吸收门电流。当 口的管脚第次写时，被定义为高阻输入。能够用于外部程序数据存储 器，它可以被定义为数据地址的第八位。在编程时，口作为原码输入 口，当进行校验时，输出原码，此时外部必须被拉高。 口口是个内部提供上拉电阻的位双向口，口缓冲器能接 收输出门电流。口管脚写入后，被内部上拉为高，可用作输入， 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 编程和校验时，口作为第八位地址接收。 口口为个内部上拉电阻的位双向口，口缓冲器可接收， 输出个门电流，当口被写时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作 为输入。并因此作为输入时，口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于 内部上拉的缘故。口当用于外部程序存储器或位地址外部数据存储器进行 存取时，口输出地址的高八位。在给出地址时，它利用内部上拉优势， 当对外部八位地址数据存储器进行读写时，口，这样输出的波形是最大的。 流程图如下图所示 图三角波产生流程图 三角波发生子程序如下 设置转换器的端口地址 清零 ， 定义变量 判断是否已满 否 是 延时 否是 开始 判断按键是否为 写外部存储器 延时 加 不等与零则转 写外部存储器 方波的产生过程 此波形的实现更加简单，只需开始的时候设置个初值然后直接输出这个值 就行了，输出段时间后，然后再重新置个数据，然后再输出这个数据段时 间，但是此时的时间定要等于前面那段时间。这样才是个方波，如果两个时 间不相同，那就相当于个脉冲波了。 流程图如下图所示 图方波产生流程图 方波发生子程序 设置转换器的端口地址 将送 给赋值 写 调用延时子程序 取反 写 调用延时子程序 返回 延时 , , , 程序结束 正弦波的产生过程 正弦波的实现则相对比较复杂，因为正弦波的实现是输出各个点的值就行 开始 循环开始 给赋值 延时 给赋值 延时 判断按键是否为 了，可是各个点值则要通过正弦函数来求出。输出的数据刚好是个数据，这 样则可以直接相加就行了 图正弦波产生流程图 正弦波发生子程序如下 正弦表写入内部 , , , 开始 定义变量 如果 把定义为数组 判断按键是否为 延时 为则终止 循环开始 设置转换器的端口地址 设置正弦表指针 查表 转换 延时，等待转换结束 正弦表位移量增量 第象限输出完 查表 转换 延时，等待转换结束 正弦表位移量减量 第二象限输出完 查表 表值取反 转换 延时，等待转换结束 正弦表位移量增量 第三象限输出完 查表 表值取反 转换 延时，等待转换结束 正弦表位移量减量 第四象限输出完 延时 , , , , 通过开关实现波形切换和调频调幅 通过开关实现波形的切换比较简单只需通过输出波形后不断返回到检测开 关的子程序中，判断是否有别的开关拨动，如果有别的开关拨动则执行别的程序， 否则输出原来的波形，不过如果要能够识别别的开关发生变化，必须将此开关关 掉否则会识别不了别的键按下。当然开关的调频和调幅的实现也样，不过首先 先输出个波形，然后再检测开关是否需要调频或者调幅，如果需要则转入到相 应的程序中，最后再重新输出波形。 下面是调频和调幅 图输出波形原理 下图式实现各种波形通过开关的切换的流程图，按下开关通过为则输出 锯齿波，为输出三角波,为输出方波,为输出正弦波。 图开关切换波形原理 开始 判断是否为 判断是否为 判断是否为 否 否 否 否 是 是 是 是 输出响应的波形 判断是否为 开始 判断是否 为 否 是 输出各种波形 调整下数字量 五调试与仿真 本次的设计主要应用了和软件进行系统设计和仿真，经过 仿真后，结果较好，示波器可以正确的输出方波正弦波三角波锯齿波， 并且频率可调。 仿真结果 三角波和正弦波的仿真结果如下，其他波形省略。 图三角波仿真结果 图正弦波仿真结果 六总结 本次的设计中利用和以及放大器完成电路的设计，用开关 来控制各种波形的发生及转换，用单片机输出后，经过模数转换器生成波形，最 终可以通过示波器观察。 在这次的软件设计中，程序设计采用的是汇编语言。汇编语言具有速度快， 可以直接对硬件进行操作的优点，它可以极好的发挥硬件的功能。但是汇编语言 也存在编写的代码非常难懂，不好维护，很容易产生，难于调试的缺点。因 此，在大型程序的设计中，多采用语言进行程序编译。语言简洁高效，是最 贴近硬件的高级编程语言，经过多年的发展，现在已成熟为专业水平的高级语言。 而且，现在单片机产品推出时纷纷配套了语言编译器，应用广泛。不过就本次 课程设计来说，汇编语言还是适用的。 由于真正意义上的程序设计还不多，因此还不是很得心应手，所以在设计中遇到些问 题和些难点。比如在程序设计中如何实现程序结构的最优化，以达到较高的质量。这是 以后设计中要注意的问题。 通过这次课程设计，我进步了解了波形发生器的原理，在实际动手操作过 程中，使我接触了许多我以前没接触过的元件，而且重新温习了刚学不久的汇编 语言，使我学得了许多知识，使我获益匪浅。 这次课程设计，使我的动手能力得到了很大的提高，更使我们懂得理论知识 的重要性，没有理论的指导切实际行动都是盲目的，且实际操作是我们得到的 理论知识得到验证，更能增加对理论知识的理解。 七参考文献 朱定华，马爱梅，林卫微机应用系统设计武汉华中科技大学出版 社， 顾德英，张健，马淑华计算机控制技术北京北京邮电大学出版社， 夏扬计算机控制技术北京机械工业出版社， 刘国钧，陈绍业，王凤翥图书馆目录北京高等教育出版社， 刘润华,刘立山模拟电子技术山东石油大学出版社, 波形发生器设计 摘要 波形发生器是种常用的信号源，广泛地应用于电子电路自动控制系统和 教学实验等领域。函数信号发生器是种能够产生多种波形，如三角波锯齿波 矩形波含方波正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具 有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计个能 变换出三角波正弦波方波的函数波形发生器。目前使用的信号发生器大部分 是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。所以本设计使用的是 芯片构成的发生器，可产生三角波方波正弦波等多种特殊波形和任 意波形，波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件距阵式键盘，通 过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了显示频率大小。在单片 机的输出端口接进行转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波 形接在示波器上显示。本设计具有线路简单结构紧凑价格低廉性能优越等 优点。 本设计制作的波形发生器，可以输出多种标准波形，如方波正弦波三角 波锯齿波等，还可以输出任意波形，如用鼠标创建的个周期的非规则波形或 用函数描述的波形等，输出的波形的频率幅度均可调，且能脱机输出。设计的 人机界面不但清晰美观，而且操作方便。 关键词波形发生器单片机波形调整 目录 设计目的及意义 设计目的 设计意义 二方案论证 设计要求 方案论证 三硬件电路设计 设计思路元件选型 原理图 主要芯片介绍 硬件连线图 四软件设计 锯齿波的产生过程 三角波产生过程 方波的产生过程 正弦波的产生过程 通过开关实现波形切换和调频调幅 五调试与仿真 仿真结果 六总结 七参考文献 设计目的及意义 设计目的 利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论