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，锻炼学生理论联系实 际提高我们的综合应够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。 方案三利用专用直接数字合成芯片的函数发生器能产生任意波形 并达到很高的频率。但成本较高。 方案四采用单片机和芯片，直接连接键盘和显示。该 种方案主要对单片机的各个口充分利用口是连接键盘以及 接显示电路，口连接输出波形这样总体来说，能对单片机各个接口 都利用上，而不在多用其它芯片，从而减小了系统的成本也对按照系统便携式 低频信号发生器的要求所完成占用空间小，使用芯片少，低功耗。 综合考虑，方案四各项性能和指标都优于其他几种方案，能使输出频率有较 好的稳定性，充分体现了模块化设计的要求，而且这些芯片及器件均为通用器件， 在市场上较常见，价格也低廉，样品制作成功的可能性比较大，所以本设计采用 方案四。 三硬件电路设计 设计思路元件选型 设计思路课设需要各个波形的基本输出。如输出锯齿波三角波方波 正弦波。这些波形的实现的具体步骤锯齿波实现很简单，只需要开始定义 个初值，然后不断的加，当溢出后又重初值开始加起，就这样循环下去。三角 波的实验过程是先加后减，实现方法是先是从开始加直到溢出后就执行减 操作，就这样不断调用这个循环。方波的实现方法是连续输出个数，到个 时候就改变下值，可以把值定义为正极性的，也可以是负极性。正弦波的实现 是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义些数据，然后执行时直接输出定义的 数据就可以了。 二通过口和开关相连接来控制各个波形的输出。能根据 键状态进行波形切换，开关键向上接，产生波形，向下拔接，无波形输 出。如键向上拔，键向下拔，产生锯齿波键向上拔， 键向下拔，产生三角波„„以此类推。 元件选型单片机系统，片，机台，运算放大器原理图 主要芯片介绍 芯片介绍 采用双缓冲接口方式，其传送控制端接地，输入所存允许断与 电源相连，利用个地址码进行二次输出操作，完成数据的传送和激动转换，第 次操作室为高电平，将口数据线上的数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，将用能力。我们这次的课程设计是以微机为基础，设计并开发能输出多种波形正 弦波三角波锯齿波方波梯形波等且频率幅度可变的函数发生器。 掌握各个接口芯片如等的功能特性及接口方法，并能运用其实 现个简单的微机应用系统功能器件。 在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在机房的练习大 家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。因此，缺乏种系统的设计锻炼。 在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到 起。 通过这几个波形进行组合形成了个函数发生器，使得我对系统的整 个框架的设计有了个很好的锻炼。这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目， 更可以锻炼大家微机知识的应用。 设计意义 波形发生器作为种常用的信号源，是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪 器之。 在研制生产测试和维修各种电子元件部件以及整机设备时，都学要有信 号源，由它产生不同频率不同波形的电压电流信号并加到被测器件或设备上，用 其他仪器观察测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生 器是电子测量领域中最基本应用最广泛的类电子仪器。它可以产生多种波形信 号，如正弦波，三角波，方波等，因而广泛用于通信雷达导航宇航等领域。 二方案论证 设计要求 使用计算机和数模转换器构成信号发生器，可以产生方波三角波锯齿波 和正弦波等多种波形，波形的周期频率可调。 要求完成计算机和的选型，了解不同波形的产生原理和设计方案，画出 硬件电路图，并编程完成软件部分，最后调试观察产生不同类型的波形信号。 课程设计论文内容要正确，概念要清楚 完成任务书所规定的内容 附有电路原理图及程序流程图，以及程序清单 文字要通顺，书写要工整，设计图纸必须符合规范 方案论证 信号发生器的实现方法通常有以下几种 方案用分立元件组成的函数发生器通常是单函数发生器且频率不高， 其工作不很稳定，不易调试。方案二可以由晶体管运放等通用器件制作，更多的则是用专门的函 数信号发生器产生。早期的函数信号发生器，如 等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有，无法产生更高频率的 信号，调节方式也不零 ， 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 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