应教051魏体伟--常用信号发生器的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

经数模转换后得到所需要的模拟电压波形。

单片 机 复位电路 时钟电路 电源电路模块 键盘控制电路五个按钮 八位数码管 显示模块 转换器数模转换器和 运算放大器 可编程键盘显示器芯片 调频调幅控制 硬件系统设计 硬件系统主要分为以下几个模块单片机功能模块显示接口电路，波形变 换转换模块时钟电路复位电路和电源电路等。

波形的产生是通过 执行波形发生程序，向转换器的输入端按定的规律发生数据，从而在 转换电路的输出端得到相应的电压波形。

在的口接个按扭，通过 软件编程来选择各种波形幅值电压和频率，另有口管脚接芯片，以驱 动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应个按钮。

波形的产生是通过单片 机系统执行波形发生程序，在其数据线，台式仪器在走了段下坡路之后，又重新繁 荣起来。

不过现在新的台式仪器的形态，和几年前的己有很大的不同。

这些新 代台式仪器具有多种特性，可以执行多种功能。

而且外形尺寸与价格，都比 过去的类似产模块的周期长，而且需要专门的机箱 的配套使用，使得波形发生器模块仅限于航空军事及国防等大型领域。

在民用方面，模块远远不如台式仪器更为方便。

随着信息技术蓬勃发展适用于个人 计算机的插卡以及新近开发的模块。

由于总线的逐渐成熟和对测量仪器 的高要求，在很多领域需要使用系统测量产生复杂的波形，的系统资源 提供了明显的优越性，但由于开发言如，等等编写任意波形发生器的软面板， 这样允许从计算机显示屏上输入任意波形，来实现波形的输入。

与资源结合。

目前，波形发生器由的台式仪器和式复合成形式的波形方程的数 学表达式产生。

从而促进了波形发生器向任意波形发生器的发展，各种计算机 语言的飞速发展也对任意波形发生器软件技术起到了推动作用。

目前可以利用 可视化编程语开发正使波形数据的 输入变得更加方便和容易。

波形发生器通常允许用系列的点直线和固定的 函数段把波形数据存入存储器。

同时可以利用种强有力的数学方程输入方 式，复杂的波形可以由几个比较简单的公发生器发展很快近几年来，国际上波形发生器技术发 展主要体现在以下几个方面 过去由于频率很低应用的范围比较狭小，输出波形频率的提高，使得 波形发生器能应用于越来越广的领域。

波形发生器软件的内的成熟产品来看，多为 些仪器插卡，的仪器和系统的模块很少，并且我国目前在波形发生器 的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制 显得迫在眉睫。

函数波形求， 作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需 要。

目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。

但总的来说， 我国波形发生器还没有形成真正的产业。

就目前国器是信号源的种，主要给被测电路提供所需要的己知信号各种 波形，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在各种实验应用和试验 测试处理中，它的应用非常广泛。

它不是测量仪器，而是根据使用者的要制 的，也没有足够宽的和足够准确的输出电平调节，其工作范围往往也不宽，最 小频率间隔也比较大，般做专用设备使用，或做个系统中的个组成部 分。

研究信号发生器的目的及意义 波形发生荡，来获得所需频 率，也可以根据频率合成技术来获得所需频率。

利用频率合成技术制成的合成波形发生器，通常被称为频率合成器或频率 综合器。

频率综合器是指利用频率合成技术合成的频率源，它常常是没有调根据需要方便地实现 各种比较复杂的调频调相和调幅功能，具有良好的实用性。

根据其频率发生方法又可分为谐振法和合成法两种。

般的传统发生器都 是采用的谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振 号发生器具有重大意义。

传统的信号发生器采用专用芯片，成本高，控制方式 不灵活。

本设计充分利用单片机灵活的控制丰富的外设处理能力，采用 技术，实现频率幅值可调的函数波形的输出，同时可以生产还是在科研与教学上，信号发生器都是电子工程师仿真实验 的最佳工具。

随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提 出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的类，因此开发信流程图 三角波锯齿波的形成 方波的形成和实现 程序实现的功能 总结 谢辞 参考文献 引言 课题的来源与技术背景 不论是在 键盘控制电路 数码显示电路 数模转换电路 电源电路 系统软件设计 系统程序总体框图 波形产生程序各部分流程图 正弦波形查表形成流 键盘控制电路 数码显示电路 数模转换电路 电源电路 系统软件设计 系统程序总体框图 波形产生程序各部分流程图 正弦波形查表形成流程图 三角波锯齿波的形成 方波的形成和实现 程序实现的功能 总结 谢辞 参考文献 引言 课题的来源与技术背景 不论是在生产还是在科研与教学上，信号发生器都是电子工程师仿真实验 的最佳工具。

随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提 出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的类，因此开发信 号发生器具有重大意义。

传统的信号发生器采用专用芯片，成本高，控制方式 不灵活。

本设计充分利用单片机灵活的控制丰富的外设处理能力，采用 技术，实现频率幅值可调的函数波形的输出，同时可以根据需要方便地实现 各种比较复杂的调频调相和调幅功能，具有良好的实用性。

根据其频率发生方法又可分为谐振法和合成法两种。

般的传统发生器都 是采用的谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，来获得所需频 率，也可以根据频率合成技术来获得所需频率。

利用频率合成技术制成的合成波形发生器，通常被称为频率合成器或频率 综合器。

频率综合器是指利用频率合成技术合成的频率源，它常常是没有调制 的，也没有足够宽的和足够准确的输出电平调节，其工作范围往往也不宽，最 小频率间隔也比较大，般做专用设备使用，或做个系统中的个组成部 分。

研究信号发生器的目的及意义 波形发生器是信号源的种，主要给被测电路提供所需要的己知信号各种 波形，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在各种实验应用和试验 测试处理中，它的应用非常广泛。

它不是测量仪器，而是根据使用者的要求， 作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需 要。

目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。

但总的来说， 我国波形发生器还没有形成真正的产业。

就目前国内的成熟产品来看，多为 些仪器插卡，的仪器和系统的模块很少，并且我国目前在波形发生器 的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制 显得迫在眉睫。

函数波形发生器发展很快近几年来，国际上波形发生器技术发 展主要体现在以下几个方面 过去由于频率很低应用的范围比较狭小，输出波形频率的提高，使得 波形发生器能应用于越来越广的领域。

波形发生器软件的开发正使波形数据的 输入变得更加方便和容易。

波形发生器通常允许用系列的点直线和固定的 函数段把波形数据存入存储器。

同时可以利用种强有力的数学方程输入方 式，复杂的波形可以由几个比较简单的公式复合成形式的波形方程的数 学表达式产生。

从而促进了波形发生器向任意波形发生器的发展，各种计算机 语言的飞速发展也对任意波形发生器软件技术起到了推动作用。

目前可以利用 可视化编程语言如，等等编写任意波形发生器的软面板， 这样允许从计算机显示屏上输入任意波形，来实现波形的输入。

与资源结合。

目前，波形发生器由的台式仪器和适用于个人 计算机的插卡以及新近开发的模块。

由于总线的逐渐成熟和对测量仪器 的高要求，在很多领域需要使用系统测量产生复杂的波形，的系统资源 提供了明显的优越性，但由于开发模块的周期长，而且需要专门的机箱 的配套使用，使得波形发生器模块仅限于航空军事及国防等大型领域。

在民用方面，模块远远不如台式仪器更为方便。

随着信息技术蓬勃发展，台式仪器在走了段下坡路之后，又重新繁 荣起来。

不过现在新的台式仪器的形态，和几年前的己有很大的不同。

这些新 代台式仪器具有多种特性，可以执行多种功能。

而且外形尺寸与价格，都比 过去的类似产品减少了半。

主要研究内容 理论基础分析。

了解波形发生器的相关理论，包括几种常用波形，如 正弦波方波等，然后介绍了波形发生器的主要方案及原理。

硬件系统设计。

主要包括以下几个模块串口电路键盘显示电 路单片机系统芯片和放大电路设计。

软件系统设计。

主要有系统总体流程设计串口程序设计单片机 程序设计键盘响应程序设计显示程序设计控制程序设计。

系统仿真调试。

通过计算机进行模拟仿真调试。

信号发生器的理论分析与设计方案 在测试与测量技术过程中，常用到已知波形的数字化生成，它在许多与测量 有关的领域有着不可替代的作用。

例如，数字化仿真，过放大和衰减输出，显然这 种方式产生的波形种类有限，每增加种波形，都要增加相应的转换电路，整个 电路变得很复杂，最重要的是要产生用户所需要的任意波形复杂的波形几乎不可 能。

直接数字法 直接数字法是采用直接数字合成的方法实现信号 产生。

该技术具有频率转换速度快频率分辨率高易于控制的突出特点。

直接 数字合成技术近年来发展得很快，而要产生任意波形就必须采用直接数字很成技 术。

随着技术的发展，出现了各种各样的直接数字合成的结构，但基本上可 以发成两种 基于地址计数器的数字频率合成法 基于相位累加器的数字频率合成法。

由于直接数字法在设计上的的优点，本课题设