基于DDS的信号发生器（39页）

但是系列单片机指令周期长，执行速度慢。

方案二单片机内嵌高质量程序存储器，单片机线全部带可设置上拉电阻可单独设定为输入输出可设定高阻输入驱动能力强等特性，使得口资源灵活功能强大。

作为高端产品，其中单片机具有丰富硬件资源和软件资源，性能优异，具有良好抗干扰性。

而且单片机在单时钟周期内执行功能强大指令，每可实现阶段处理能力，单片机博采众长，又具独特技术，是率分辨率，实现技术。

使用技术得到合成信号不仅信号频率切换速度快，便于程控。

随着科学技术发展和测量技术进步，对信号源频率稳定度准确度以及频谱纯度要求越来越高，普通信号发生器已无法满足目前日益发展电子技术领域生产调试需要。

直接数字频率合成是近年来发展迅猛种新频率合成技术。

使用可以很方便产生多种简单信号和调制信号，结合单片机可以构成性价比较高数字合成信号源。

相对于传统信号源具有频率分辨率高频率切换速度快切换相位连续输出信号相位噪声低可编程全数字化易于集成稳定度高功耗小精度高可扩展性好等优点。

基于技术信号发生器是类新型信号源，数字合成信号源目前已经成为信号源主流，在各个领域具有广泛应用前景。

本文在介绍原理基础上，重点介绍利用技术采用单片机控制芯片实现多功能信号发生器设计。

单片机概述近十几年来，单片机在生产过程控制自动检测数据采集与处理科技计算商业管理和办公室自动化等方面获得了广泛应用。

单片机具有体积小重量轻耗能小价格低可靠性高和运用灵活等优点，因此也广泛应用于卫星定向汽车火花控制交通自动管理和微波炉等专用控制上。

近几年来，单片机发展更为迅速，它已渗透到诸多学科领域，以及人们生活各个方面。

高可靠性功能强高速度低功耗和低价位，直是衡量单片机性能重要指标，也是单片机占领市场赖以生存必要条件。

早期单片机由于工艺设计水平不高功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案，即采用较高分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。

以后单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施来提高单片机运行速度，但这种状态并未被彻底改观如以及其改进型。

单片机推出，彻底打破了这种旧设计格局。

它飞出了机器周期，抛弃了复杂指令集计算机追求指令完备做法，采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富操作属于操作码安排在字之中，取指令周期短，有可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。

当然这种速度上升跃，是以高可靠性为其后盾。

单片机硬件结构采取位机和位机折中策略，即采用局部寄存器存堆和单体高速输入输出方案。

提高了指令执行速度，克服了瓶颈现象，增强了功能，同时又减少了对外设管理开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。

故单片机在软硬件开销速度性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比单片机。

系列单片机是位单片机中佼佼者，作为高端产品，其中单片机具有丰富硬件资源和软件资源，性能优异，具有良好抗干扰特性。

课题内容和要求本设计是研制个高性能信号发生器，以芯片产生正弦波形为基础，利用单片机比较器放大器构成频率振幅占空比和相位均可调波形信号发生器。

具体内容包括技术工作原理及波形产生技术学习工作原理，利用芯片设计并实现整个系统，产生正弦波，方波等波形，并实现线性跳频。

单片机技术学习公司位单片机原理及工作特性，实现键盘接口电路，波形产生控制电路和液晶显示接口电路。

信号输出处理技术对芯片输出模拟信号进行控制，实现调幅，变增益，变方波比等。

硬件和软件设计设计电路原理图，学习掌握布线防干扰知识，制作电路板利用单片机控制整个系统工作过程，并通过软件编程对输出电路进行误差补偿，提高信号发生器精度和准确度。

设计技术要求与数据产生从频率正弦波形，频率可以任意设定，分辨率。

输出电压产生有效值能从任意设定正弦波形，并且增益可调，幅度步进值为。

产生从频率可以任意设定，占空比方波波形。

同时产生两个频率是正弦波形，正弦波，而且两波形相位差可以是产生占空比范围从可任意设定方波波形。

第二章设计原理与方案论证本信号发生系统包括正弦波产生模块，单片机控制模块，放大器模块，键盘显示等四大模块。

现将各模块主要器件做以下论证频率合成器方案论证与选择方案采用模拟分立元件或单片压控函数发生器，可产生正弦波方波三角波，通过调整外部元件可改变输出频率，但采用模拟器件有远见分散性太大，即使使用单片函数发生器，参数也与尾部元件有关，外接电阻电容对参数影响很大，因而产生频率稳定度较差精度低抗干扰能力低而且灵活性较差，不能实现波形高精度分辨率以及波形运算输出等智能化功能。

方案二采用锁相式频率合成方案。

利用锁相环，将压控振荡器输出频率锁定在所需频率上。

这种频率合成器可以很好选择所需频率信号，并省去了大量滤波器。

但由于频率受可变频率范围影响，高低频率比不可能做很高。

而且锁相环本身是个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长，由模拟方法合成正弦波参数，如幅度频率和相位都很难控制。

方案三采用直接数字式频率合成器。

用随机读写存储器存储所需波形量化数据，按照不同频率要求以频率控制字为步进对相位进行累加，以累加相位值作为地址码读取存放在存储期内波形数据，经转换盒幅度控制再滤波即可得所需波形如图。

由于具有相对带宽很宽拼了转换时间极短可小于频率分辨率可以做得很高典型值为等优点，另外，全数字化便于集成，输出相位连续，频率相位和幅度均可实现程控，完全满足设计要求，于是我们采用了此方案。

参考频率源波形存储器相位累加器转换器频率控制字器主控芯片方案论证和选择方案采用单片机，单片机主要特点有与产品兼容具有字节在系统编程内部程序存储器字节内部根可编程线三个位定时器计数器个中断源等。

但是系列单片机指令周期长，执行速度慢。

方案二单片机内嵌高质量程序存储器，单片机线全部带可设置上拉电阻可单独设定为输入输出可设定高阻输入驱动能力强等特性，使得口资源灵活功能强大。

作为高端产品，其中单片机具有丰富硬件资源和软件资源，性能优异，具有良好抗干扰性。

而且单片机在单时钟周期内执行功能强大指令，每可实现阶段处理能力，单片机博采众长，又具独特技术，是王成虎基于技术雷达波形产生系统武汉大学学报理学版附录附录串行程序延时函数置置写命令命令字高四位写数据初始化设置为输出相关引脚输出为广西梧州学院初始化显示信号发生器给地址写字符串附录二系统总体电路设计有源晶振附录三元件清单名称规格数量液晶显示器单片机芯片增益放大器转换器基准电压源有源晶振按键开关大按键二极管发光二极管红色电解电容多种容量规格若干变压器双稳压三极管稳压三极管精密电位器电阻金属膜若干晶振磁片电容多种容量规格若干磁片电容排针若干排母若干率分辨率，实现技术。

使用技术得到合成信号不仅信号频率切换速度快，便于程控。

随着科学技术发展和测量技术进步，对信号源频率稳定度准确度以及频谱纯度要求越来越高，普通信号发生器已无法满足目前日益发展电子技术领域生产调试需要。

直接数字频率合成是近年来发展迅猛种新频率合成技术。

使用可以很方便产生多种简单信号和调制信号，结合单片机可以构成性价比较高数字合成信号源。

相对于传统信号源具有频率分辨率高频率切换速度快切换相位连续输出信号相位噪声低可编程全数字化易于集成稳定度高功耗小精度高可扩展性好等优点。

基于技术信号发生器是类新型信号源，数字合成信号源目前已经成为信号源主流，在各个领域具有广泛应用前景。

本文在介绍原理基础上，重点介绍利用技术采用单片机控制芯片实现多功能信号发生器设计。

单片机概述近十几年来，单片机在梧州学院毕业论文论文题目基于信号发生器系别电子信息工程系专业电子信息工程班级电本班学号学生姓名梁平指导教师签名完成时间年月摘要本文论述了直接数字频率合成技术信号发生器设计与实现。

本设计以芯片为频率合成器，以单片机为进程控制和任务调度核心，用实现增益控制和功率放大，串行数模转换器实现方波占空比调节，并用液晶显示及键盘构成幅度频率方波占空比均可调函数信号发生器。

在对频率控制字及参数计算增益控制方波占空比调节两相正弦波相位差调节显示原理底层驱动程序等简要讨论基础上进行了研究，提出了该设计中所涉及到问题以及解决方案，该信号发生器输出正弦波信号频率范围为，方波信号频率范围为步进可键盘选取正弦波电压峰峰值可以在范围内步进调节，幅度调节精度达方波占空比从可任意设定此外，该信号发生器能同时产生两相正弦波，相位差可以是。

测试表明，该信号发生器具有工作稳定精度高失真度小频率范围大步进选择多控制灵活优点，具有广泛实际应用前景。

关键词芯片单片机幅度调节占空比调节，第章绪论直接数字频率合成器简称或问世之初，构成元器件速度限制和数字化引起噪声这两个主要缺点阻碍了发展与实际应用。

近几年超高速数字电路发展以及对深入研究，最高工作频率以及噪声性能已接近并达到锁相频率合成器相当水平。

随着微电子技术迅速发展，直接数字频率合成器得到了飞速发展，它以有别于其它频率合成方法优越性能和特点成为现代频率合成技术中姣姣者。

具体体现在相对带宽宽频率转换时间短频率分辨率高输出相位连续可产生宽带正交信号及其他多种调制信号可编程和全数字化控制灵活方便等方面，并具有极高性价比。

现已广泛应用于通讯导航雷达遥控遥测电子对抗以及现代化仪器仪表工业等领域。

技术概述直接数字频率合成技术出现改变了以往采用振荡电路直接频率合成锁相环等传统频率合成方法，它以固定精确时钟源为基准，利用数字处理模块产生频率和相位均可调输出信号。

实质上它是按照可编程频率控制字所设定比例因数，在体系结构中对参考时钟源进行分频，得到所需频率信号。

典型频率控制字般为位长，用来提供更优越频率分辨率，实现技术。

使用技术得到合成信号不仅信号频率切换速度快，便于