多功能信号发生器的设计与实现

基于AD9833的信号发生器的设计与实现精编版AD9833是一款历史悠久的信号发生器芯片，广泛应用于科研领域和电子实验中。

本文将详细介绍基于AD9833的信号发生器的设计与实现，并提供精编版的实现方案。

首先，我们需要明确信号发生器的基本功能。

一个典型的信号发生器需要具备以下几个方面的功能：信号波形的选择，频率范围的调节，输出电平的控制以及输出阻抗的匹配等。

根据这些功能需求，我们可以基于AD9833进行设计。

AD9833芯片本身是通过SPI接口与控制器连接的，因此我们首先需要搭建SPI通信的硬件和软件支持。

对于硬件来说，我们需要配置好控制器和AD9833之间的接线，并确保电源和地线的连接可靠。

对于软件来说，我们需要编写相应的控制代码，以实现与AD9833的数据传输和控制。

在完成SPI通信支持之后，我们可以开始实现信号发生器的具体功能。

首先是信号波形的选择。

AD9833支持多种波形的生成，包括正弦波、方波和三角波等。

通过发送相应的控制指令和参数，可以选择所需的波形。

接下来是频率范围的调节。

AD9833的输出频率范围可以通过内部参考时钟和外部时钟源进行调节。

我们可以通过修改寄存器的数值来实现对于频率的调整。

同时，还可以通过控制时钟源的频率来进一步扩展频率范围。

然后是输出电平的控制。

AD9833芯片支持输出电平的调节，可通过外部电阻进行控制。

我们可以根据所需的输出电平范围，选择合适的电阻值，并进行正确连接。

这样就可以实现对输出电平的调节。

最后是输出阻抗的匹配。

在信号发生器中，输出阻抗的匹配至关重要。

AD9833的输出阻抗为200欧姆，可与大多数电子设备匹配。

但如果需要与特定设备进行匹配，我们可能需要添加其他电路来实现阻抗转换。

在完成这些基本功能之后，我们可以考虑进一步的功能扩展。

例如，我们可以添加显示屏和操作界面，以实现信号波形、频率、电平等参数的实时显示和调节。

另外，还可以添加存储器和存储器管理模块，实现信号参数的存储和管理，以方便后续使用。

测控专业虚拟仪器课程设计说明书题目：多路信号发生器学生姓名：学号：专业：测控技术与仪器班级：指导教师：1.设计题目:多路信号发生器2. 设计目的:1.通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念，掌握利用相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤。

2.了解虚拟仪器的具体的实际应用。

3. 将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、方波、三角波、锯齿波等；来加深对虚拟仪器技术的深层理解。

3.设计要求:①可输出双路正弦波(方波、三角波)信号,其相位差可调②信号频率、幅值、占空比可调4.基本设计思路:在条件结构中运用“基本函数发生器”模块作为正弦波、方波、三角波信号的发生单元，通过其可设置频率、幅值、相位差及占空比的调节，且经过条件结构即可进行双路、单路等各信号输出的选择，然后用While循环使输出信号连续的动起来，所产生的信号通过波形图来显示，可用DAQ输入模块将信号送入数据采集卡PCI6221再用DAQ输出模块将信号采集回来用波形图显示，便可验证所产生的信号，或通过示波器来验证！5.程序流程图：图1.程序流程图6．设计实现过程:（1）通过“条件结构”来分配通道在程序框图中，右键在编程—结构中如图，即可拖出条件结构，，此条件结构通过设置条件分支来进行通道1、2各种波形信号的选择。

条件分支的设置可在前面板输入控件中选择“滑动杆”连入分支选择中，对其进行属性设置得到通道选择如下图作为所产生波形通道的选择。

在真假选择中通过右键增加输入分支分别为0、1、2、3，对应通道1、2、双通道及公式波形。

将基本函数发生器及其类型放条件结构内，其他输入控件放条件外，以供个条件连线方便使用。

（2）“基本函数发生器”模块及基本参数设置在程序框图中右键选择信号处理如下图(a),选中波形生成找到基本函图(a)数发生器共调用两个，此模块放条件结构内用于产生正弦波、方波、三角波等；“基本函数模块”基本参数设置：在前面板中，击右键，从Express中的数值输入控件中，选择旋钮输入控件，并将其拖入前面板中，之后，按住Ctrl键不放，一次拖动复制八个旋钮（如图（b）），并分别命名为“频率1”、“幅值1”、“幅值2”、“占空比1”、“相位1”，“相位2”、“偏移量1”、“偏移量2”（控制波形的上下平移）尤其是信号类型的输入控件，其中已经包含三角、方波、正弦波、锯齿波，若需要可通过属性中编辑项插入来添加各种波形。

摘要摘要传统的信号发生器其功能完全靠硬件实现，功能单一而且用户的购置、维护费用高。

更重要的是，对于传统的信号发生器，其功能一旦确定便不能更改，用户要想使用新的功能则必须重新购买新的仪器，传统信号发生器的不足是显而易见的。

虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。

本课题完成了“虚拟信号发生器”的理论研究，在很大程度上解决了传统信号发生器的诸多弊端。

本文主要研究虚拟仪器在信号发生器领域里的软件编程。

本虚拟仪器可完成输出多种信号波形的同时产生与输出，信号输出频率、幅度等参数实时可调。

本文研究的虚拟信号发生器主要具有如下优点：用户可自由定义其功能；系统功能升级扩充方便快捷、可与电脑等设备方便的互联。

关键词: 虚拟仪器, 信号发生器,虚拟信号发生器, LabVIEW目录AbstractThe functions of traditional signal generators are carried out solely on hardware, and at the same time the functions of traditional signal generators are singleness and costly for purchasing and maintaining, What is more important is that the functions of traditional signal generators can not be altered once they are fixed. Users must get new ones so long as they want new functions. Thus, the defects of traditional signal generators are obvious. Virtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital processing’s ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model. This dissertation has accomplished the theoretical research, and made up the various shortcomings of traditional signal generators to great degree. This virtual signal generator can achieve the input and output of multi signals, and such parameters as signal output frequency and amplitude can be adjusted timely. The advantages of this virtual signal generator include the following: low cost of hardware, user custom functions, convenience of the upgrading and enlargement of systematic functions, and connectable with computers.Keywords: Virtual Instrument , Signal Generator , Virtual Signal Generator , Labview目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及动态 (1)1.2本项目的研究意义及本文主要研究内容 (2)1.2.1本项目的研究意义 (2)1.2.2本文的主要研究内容 (2)第2章虚拟仪器和Labview简介 (4)2.1虚拟仪器的产生背景 (4)2.2虚拟仪器的概念 (5)2.3虚拟仪器的分类 (5)2.4虚拟仪器系统的构成 (6)2.4.1虚拟仪器系统的硬件构成 (7)2.4.2虚拟仪器系统的软件构成 (7)2.5虚拟仪器的优势 (8)2.6虚拟仪器的发展方向 (9)2.7图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW简介 (9)2.8本章小结 (12)第3章信号发生器 (13)3.1信号发生器概述 (13)3.2信号发生器的分类... . (14)3.2.1正弦信号发生器.. (14)3.2.2函数发生器.. (15)3.2.3脉冲信号发生器.. (15)3.2.4随机信号发生器.... . (15)3.3本章小结 (16)第4章基于虚拟仪器的信号发生器的设计 (17)4.1虚拟仪器的简单应用 (17)4.1.1 创建虚拟仪器 (17)4.1.2 为前面板添加控件 (19)4.1.3 修改信号 (22)目录4.1.4 本节小结 (24)4.2虚拟仪器实现多功能信号发生器 (24)4.2.1“信号发生器1”的设计 (25)4.2.2“信号发生器2”的设计 (29)4.2.3“信号发生器3”的设计 (31)4.2.4 本节小结 (33)4.3本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)谢辞 (37)第1章绪论在有关电参量的测量中，我们需要用到信号源，而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等，其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。

DDS信号发生器设计和实现一、引言DDS（Direct Digital Synthesis）是一种基于数字信号处理技术的信号发生器设计方法。

DDS信号发生器是通过数字的方式直接生成模拟信号，相比传统的方法，具有频率稳定、调制灵活、抗干扰能力强等优势，广泛应用于频率合成、通信系统测试、医疗设备、雷达系统等领域。

本文将介绍DDS信号发生器的设计和实现。

二、DDS信号发生器的原理1.相位累加器：负责生成一个连续增加的相位角，通常以一个固定精度的二进制数表示。

2.频率控制器：用于控制相位累加器的相位角速度，从而控制信号的频率。

3.数字到模拟转换器：将相位累加器的输出转换为模拟信号。

4.系统时钟：提供时钟信号给相位累加器和频率控制器。

三、DDS信号发生器的设计步骤1.确定要生成的信号的频率范围和精度需求。

2. 选择适合的数字信号处理器或FPGA进行设计。

常用的DSP芯片有AD9910、AD9858等，FPGA则可选择Xilinx、Altera等厂商的产品。

3.根据需求设计相位累加器和频率控制器，相位累加器的位数和频率控制器的速度决定了信号的精度。

4.确定数字到模拟转换器的采样率和分辨率，选择合适的D/A转换芯片。

5. 编写控制程序和信号生成算法，包括相位累加器和频率控制器的控制。

可以使用C语言、Verilog HDL等进行编程。

6.进行硬件的布局和连线，将各个组件按照设计要求进行连接。

7.进行电源和接地的设计，确保稳定的供电和减少噪声干扰。

8.进行数字信号处理器或FPGA的编程，烧录控制程序。

9.进行信号输出测试，调整参数和算法，确保生成的信号符合要求。

10.编写使用说明书和性能测试报告，并对信号发生器进行完整性和可靠性测试。

四、DDS信号发生器的实现案例以实现一个简单的正弦信号发生器为例，介绍DDS信号发生器的实现过程。

1.确定生成的正弦信号范围为1Hz~10kHz，精度为0.1Hz。

2. 选择Xilinx的FPGA芯片，根据需要设计12位的相位累加器和24位的频率控制器。

基于FPGA的实用多功能信号发生器的设计与制作基于FPGA的实用多功能信号发生器的设计与制作摘要多功能信号发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了信号源的发展方向。

直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术，其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。

由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高函数发生器的性能，降低生产成本。

本文首先介绍了函数信号发生器的研究背景和DDS的理论。

然后详尽地叙述了利用Verilog HDL描述DDS模块的设计过程，以及设计过程中应注意的问题。

文中详细地介绍了多种信号的发生理论、实现方法、实现过程、部分Verilog HDL代码以及利用Modelsim仿真的结果。

文中还介绍了Altera公司的DE2多媒体开发平台的部分功能及使用，并最终利用DE2平台完成了多功能信号发生器的大部分功能。

包括由LCD显示和按键输入构成的人机界面和多种信号的发生。

数字模拟转换器是BURR-BROWN 公司生产的DAC902。

该信号发生器能输出8种不同的信号，并且能对输出信号的频率、相位以及调制信号的频率进行修改设定。

关键词：信号发生器；DDS；FPGA；DE2Practical FPGA-based multi function signal generatordesign and productionAbstractMulti function signal generator has become the most widely used in modern testing field of general instrument, and has represented one of the development direction of the source. Direct digital frequency synthesis (DDS) is a totaly digital frequency synthesis technology, which been put forward in the early 1970s. Using a look-up table method to synthetic waveform, it can satisfy any requirement of waveform produce. Due to the field programmable gates array (FPGA) with high integrity, high speed, and large storage properties, it can realize the DDS technology effectively, increase signal generator’s performance and reduce production costs.Firstly, this article introduced the function signal generator of the research background and DDS theory. Then, it described how to design a DDS module by Verilog HDL, and introduced various signal occurs theory, method and the implementation process, Verilog HDL code and simulation results.This paper also introduces the function of DE2 multimedia development platform, and completed most of the functions of multi-function signal generator on DE2 platform finally. Including the occurrence of multiple signal and the man-machine interface which composed by LCD display and key input. Digital-to-analog converters is DAC902, which produced by company BURR-BROWN.This signal generator can output eight different kinds of signals, and the frequency of the output signal, phase and modulation frequency signal also can be modifyed.Key Words: Signal generator; DDS; FPGA; DE2目录论文总页数：34页1 引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外波形发生器的发展现状 (1)1.3本文研究的主要内容 (2)2 信号发生器原理 (2)2.1直接数字频率合成技术的基本原理 (2)2.2相位偏移控制 (3)2.3多种信号的发生 (3)2.3.1方波的发生 (3)2.3.2三角波发生 (4)2.2.3锯齿波发生 (4)2.3.4 PWM信号发生 (4)2.3.5 SPWM信号发生 (5)2.3.6 AM信号发生 (5)2.3.7 FM信号发生 (6)2.4DDS的特点 (7)2.4.1 DDS 的优点 (7)2.4.2 DDS 系统的缺点 (7)3 系统整体设计 (8)3.1硬件部分 (8)3.1.1 DE2实验板 (8)3.1.2 LCD模块 (9)3.1.2 DAC902 (11)3.2基于VERILOG的FPGA设计 (12)3.3软件工具 (12)3.3.1 Modelsim (12)3.3.2 Quartus (12)3.4系统设计 (13)3.4.1 系统初始化模块 (13)3.4.2按键模块和LCD模块 (13)3.4.3 RAM模块 (14)3.4.4数据转换模块 (15)3.4.5 DAC驱动模块 (15)3.4.6系统的运行 (15)4 VERILOG HDL代码实现与仿真 (15)4.1信号发生器模块 (15)4.1.1频率控制字和相位累加器 (15)4.1.2 相位偏移控制 (16)4.1.3正弦波发生模块 (17)4.1.4 方波发生模块 (17)4.1.5 三角波发生模块 (18)4.1.6 锯齿波发生模块 (18)4.1.7 PWM信号发生模块 (19)4.1.8 SPWM信号发生模块 (19)4.1.9 AM信号发生模块 (20)4.1.10 FM信号发生模块 (21)4.2按键输入模块 (22)4.3LCD显示模块 (23)4.4RAM模块 (24)4.5数据转换模块 (25)5 系统测试 (26)5.1控制及显示部分测试 (27)5.2输出频率测试 (27)5.3信号发生测试 (28)5.3.1 正弦波、方波、三角波、锯齿波测试 (28)5.3.2 PWM信号测试 (29)5.3.3 SPWM信号测试 (29)5.3.4 AM信号测试 (29)5.3.5 FM信号测试 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢...................................................... 错误!未定义书签。

文章标题：基于S技术的信号发生器的设计与实现一、引言在电子通信和信号处理领域，信号发生器是一种常见的设备，用于产生各种类型的信号波形，包括正弦波、方波、三角波等。

基于直接数字合成（S）技术的信号发生器在现代电子设备中越来越受到重视，因为它具有频率稳定性高、频率分辨率高、频率和相位调制灵活等优点。

本文将围绕基于S技术的信号发生器的设计和实现展开讨论。

二、S技术的基本原理S技术是一种通过数字方式直接合成信号的技术，其基本原理是利用数字信号处理器（DSP）生成离散时间信号序列，再通过数模转换器将其转换为模拟信号输出。

S技术的核心在于其通过累加相位增量的方式来实现信号的频率合成，因此频率分辨率高，相位调制灵活，并且可以实现快速切换频率和相位。

三、基于S技术的信号发生器的硬件设计1. 时钟模块：基于S技术的信号发生器的时钟模块需要具有极高的稳定性和精度，以确保合成信号的频率稳定性和精度。

2. 数字信号处理模块：数字信号处理模块是实现基于S技术的信号发生器的关键，它需要具有高速的计算能力和精确的相位累加器，以实现频率和相位的精确合成。

3. 数模转换模块：数模转换模块将数字信号处理模块生成的数字信号转换为模拟信号输出，需要具有高精度和低失真的特性。

四、基于S技术的信号发生器的软件设计1. 频率和相位控制算法：基于S技术的信号发生器的软件设计需要包括频率和相位控制算法，以实现对合成信号频率和相位的灵活调节。

2. 用户界面设计：为了方便用户操作和监控合成信号的参数，基于S技术的信号发生器的软件设计还需要包括用户界面设计，以实现对信号发生器的参数设置和监控。

五、基于S技术的信号发生器的实现基于S技术的信号发生器的实现需要在硬件和软件两方面充分考虑，确保其在频率稳定性、频率分辨率和相位调制灵活性等方面具有优秀的性能。

在实际应用中还需要考虑其输出功率、谐波失真等参数，以满足不同场景的需求。

六、个人观点与展望基于S技术的信号发生器在现代电子领域中具有广泛的应用前景，其高稳定性、高频率分辨率和灵活的相位调制特性，使其在通信、雷达、医疗等领域都有着重要的地位。

信号发生器设计与实现实验报告实验报告：信号发生器的设计与实现一、引言信号发生器是一种能够产生各种类型的电信号的仪器，广泛应用于电子测量、通信系统调试、音频设备测试等领域。

本实验旨在设计并实现一个简单的信号发生器，以产生多种类型的电信号，并对其进行相应的测试和分析。

二、设计与实现1. 设计思路信号发生器的设计主要包括以下几个方面的考虑：信号类型的选择、频率范围的确定、输出幅度的调节以及相关控制电路的设计。

在信号类型的选择上，常见的信号类型有正弦波、方波、三角波等。

根据实际需求，本实验选择了正弦波和方波两种信号类型进行设计。

频率范围的确定需要考虑实际应用中最低和最高频率的要求。

在本实验中，我们选择了10Hz到10kHz的频率范围。

输出幅度的调节可以通过控制信号发生器的增益来实现。

本实验采用了可调电阻来控制输出信号的幅度。

相关控制电路的设计包括频率选择电路、幅度调节电路等。

这些电路的设计需要根据信号发生器的具体要求进行选择和设计。

2. 电路设计2.1 正弦波发生电路正弦波发生电路的设计采用了著名的Wien桥电路。

这个电路能够通过调节电容和电阻的比例来产生不同频率的正弦波信号。

2.2 方波发生电路方波发生电路的设计采用了555定时器作为主要的控制元件。

通过控制555的触发电平和放电电平，可以产生不同频率的方波信号。

3. 系统实现根据上述设计思路和电路设计，我们完成了信号发生器的系统实现。

通过逐步调试和优化，确保了系统的正常运行和性能的稳定。

三、实验结果与分析1. 正弦波信号测试通过将信号发生器接入示波器，我们成功地产生了频率为1kHz的正弦波信号。

通过示波器的显示，我们可以清晰地观察到正弦波的周期、幅度和波形等特征。

2. 方波信号测试通过将信号发生器接入示波器，我们成功地产生了频率为5kHz的方波信号。

通过示波器的显示，我们可以清晰地观察到方波的上升时间、下降时间和占空比等特征。

四、实验总结通过本次实验，我们设计并实现了一个简单的信号发生器，能够产生正弦波和方波两种类型的信号。

电子电路设计与方案0 前言现场可编程门阵列具有运行速度快，修改灵活方便，并自带大量的输入输出端口等优点，通过FPGA实现该信号发生器的核心部件DDS模块，可以灵活地对信号发生器的参数进行调整，另外通过单片机的配合实现对其他外设电路的控制，实现信号发生器显示、参数调节等辅助的功能，通过数模转换电路和波形处理电路实现所需信号波形的输出。

本设计的主要指标为：（1）频率范围：0~1MHz，可通过键盘任意设置频率，步进1Hz。

（2）频率精度：±1%。

（3）幅值范围：±5V，可通过键盘任意设置幅度，步进100mV。

（4）幅值精度：±5%。

（5）用液晶显示所选波形名称，频率，幅值。

1 系统硬件结构该信号发生器主要是由FPGA构成其最小系统，通过编程实现信号发生器的主要功能部件数字频率合成功能模块，并对其信号进行控制和处理，使得输出波形更加平滑、符合要求。

当然为了使电路能够实现人机对话、参数设置等功能，并设计了由单片机和外围电路构成的控制电路部分，实现对显示电路、输入电路的控制。

本系统通过单片机来识别按键所输入的指令，并根据其该指令，产生输出波形的参数要求，并将该数据送入FPGA 的ROM中，再由FPGA完成DDS数据处理功能（频率控制、移相等），将波形数据送入D/A转换器，并将波形参数（如频率、幅值等）送入到显示电路中显示，最后通过低通滤波电路滤波使输出的波形平滑。

系统硬件结构如图1所示。

本设计未采用专用DDS芯片，而是通Verilog HDL语言编程在目标芯片上来实现信号源的主要功能，可以根据实际设计的要求来增删DDS的功能，具有灵活、方便等特点，同时该DDS模块中的参数及子模块根据所用目标器件稍加调整，完全可用于其他需要DDS技术的应用场合,有很好的通用性。

图1 系统硬件结构图2 单元电路的设计整个硬件系统以FPGA为核心，配合外围电路控制参数实现波形的模拟输出。

外围电路主要包括控制电路及信号处理电路两部分。

555多路波形发生器是一种广泛应用于电子技术领域的信号源，它可以产生多种不同频率和幅度的波形信号。

该系统具有多种功能，如产生方波、三角波、锯齿波等，同时还可以通过外部控制实现频率和幅度可调。

下面将详细介绍555多路波形发生器的系统功能及设计原理。

一、系统功能产生多种波形555多路波形发生器可以产生方波、三角波、锯齿波等多种波形。

这些波形在电子技术领域有着广泛的应用，如测试电路性能、控制电机等。

频率和幅度可调通过外部控制，555多路波形发生器的频率和幅度可以调节。

这使得该系统具有很高的灵活性，可以根据不同的应用需求产生不同的波形信号。

多路输出555多路波形发生器具有多路输出，可以同时产生多个不同频率和幅度的波形信号。

这使得该系统在多通道应用中具有很高的优势。

稳定性好由于采用了先进的电路设计和制造工艺，555多路波形发生器的稳定性非常好。

即使在长时间工作或恶劣环境下，也能保持稳定的输出性能。

二、设计原理电路组成555多路波形发生器主要由以下几个部分组成：触发器、比较器、放电管、电阻和电容等。

这些元件通过电路连接，形成了一个完整的信号发生器。

工作原理当触发器接收到一个外部信号时，会触发比较器产生一个脉冲信号。

这个脉冲信号通过放电管和电阻电容网络，产生一个具有特定频率和幅度的波形信号。

同时，通过外部控制，可以调节比较器的阈值电压，从而改变波形信号的频率和幅度。

波形生成通过调整放电管和电阻电容网络的参数，可以生成方波、三角波、锯齿波等多种波形。

具体来说，当放电管导通时，电容通过放电管放电，产生一个下降沿；当放电管截止时，电容通过电阻充电，产生一个上升沿。

通过调整放电管和电阻的参数，可以改变上升沿和下降沿的斜率，从而生成不同的波形。

频率和幅度调节通过外部控制，可以调节比较器的阈值电压，从而改变波形信号的频率和幅度。

具体来说，当阈值电压升高时，比较器产生的脉冲信号频率降低；当阈值电压降低时，比较器产生的脉冲信号频率升高。

毕业设计设计题目：基于DDS技术的信号发生器的设计与实现基于DDS技术的信号发生器的设计与实现摘要DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。

与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。

本设计采用单片机为核心处理器，利用键盘输入信号的参数，控制DDS的AD9850模块产生信号，信号的参数在LCD1602上显示，完成正弦信号和方波信号的输出，用示波器输出验证。

DDS是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。

时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。

与传统的频率合成方法相比，DDS合成信号具有频率切换时间短、频率分辨率高、相位变化连续等诸多优点。

使用单片机灵活的控制能力与AD9850的高性能、高集成度相结合，可以克服传统DDS设计中的不足，从而设计开发出性能优良的信号发生器系统。

关键词：单片机直接数字频率合成AD9850 DDSDesign and Implementation of the SignalGenerator Based on DDS TechnologyAbstractDDS is Direct Digital frequency Synthesizer (Direct Digital Synthesizer) English abbreviations. Compared with the traditional frequency synthesizer, with low cost, DDS low power consumption, high resolution and fast converting speed time and so on, widely used in telecommunications and electronic instruments field, is to realize equipment full digital a key technology.This design uses the single chip processor as the core, using a keyboard input signal parameters, control of DDS AD9850 module produce signals, the signal parameters in LCD1602 show that the complete sine signal and square wave signal output, the output with an oscilloscope validation.DDS is A full digital frequency synthesizer, by phase accumulators, waveform ROM, D/A converter and low pass filter composition. The clock frequency after A given, the output depends on the frequency of the signal frequency control word, the frequency resolution depends on accumulators digits, phase resolution depends on the ROM address line digits, amplitude quantization noise depends on the ROM data A word length and D/A converter digits. And the frequency of the traditional method than the synthesis, DDS synthesis signal has a frequency switching frequency of short time, high resolution and continuous phase changes, and many other advantages. Using single chip microcomputer control of the flexible ability and high performance, high level of integration of the AD9850 combination, can overcome the disadvantage of the traditional DDS design, to design the developed good performance of signal generator system.Key word:MCU; direct digital frequency synthesis;AD9850;DDS目录1 引言 (1)2DDS概要 (2)2.1DDS介绍 (2)2.1.1 DDS结构 (2)2.1.2典型的DDS函数发生器 (3)2.2DDS数学原理 (5)3 总体设计方案 (8)3.1系统设计原理 (8)3.2总体设计框图 (8)4 系统硬件模块的组成 (9)4.1单片机控制模块 (9)4.1.1 STC89C52主要性能 (9)4.1.2 STC89C52功能特性描述 (9)4.1.3 时钟电路 (11)4.1.4复位电路 (11)4.2AD9850模块 (12)4.2.1 AD9850简介 (12)4.2.2 AD9850的控制字与控制时序 (14)4.2.3单片机与AD9850的接口 (15)4.3滤波电路设计 (15)4.4键盘控制模块 (16)4.5LCD显示模块 (16)4.5.1液晶显示器显示原理 (16)4.5.2 1602LCD引脚与时序 (17)4.6A/D转换模块 (20)5 软件设计与调试 (21)5.1程序流程图 (21)5.2软件调试 (22)5.2.1 keil编程工具介绍 (22)5.2.2 STC-ISP下载工具介绍 (23)6 硬件电路制作 (24)6.1原理图的绘制 (24)6.2电路实现的基本步骤 (24)6.3硬件测试波形图 (25)7 结论 (27)谢辞 .............................................................................................. 错误！未定义书签。

基于LabVIEW实现多功能信号发生器1.信号发生器的软件设计思路设计一个虚拟信号发生器首先要进行前面板的设计，前面板的设计主要需要考虑到所设计的信号发生器实现什么功能，再根据这些功能，在控件选板中选择相应的控件，放在前面板相应的位置上，摆放也有一定的讲究，使前面板看起来比较协调。

再者是后面板的设计。

后面板的设计要用到函数模板，根据本程序需要实现的功能，在函数选板中选择相应的函数，由于程序不是只执行一次，所以要涉及到循环结构，本文的程序用到的循环结构有while循环结构、条件结构。

程序调试成功后就产生一个虚拟信号发生器。

2.信号发生器的前面板设计首先应该添加三个波形显示窗口，前面两个窗口用于显示两路基本信号的显示，并为前两个窗口分别配置两个旋钮，用于控制信号的幅值和频率，再分别为这两个窗口配置一个下拉菜单选择控件，用于选择信号的类型，可供选择的信号类型有正弦波、三角波、方波和锯齿波。

第三个窗口用于显示信号的功率频谱，并且为第三个窗口添置两个下拉选择框，用于选择窗和滤波器，可以进行加窗和滤波。

最后，为了可以方便观察信号，必须设置一个停止按钮，可以方便地控制和观察静态的信号波形。

为了方便记录数据，可以在信号波形显示的上方添加一个空白的框，在框中记录实验的数据。

信号发生器的前面板设计如图1所示。

3.信号发生器的后面板设计由于本文设计的信号发生器可以显示信号的功率频谱，所以需在程序框图中添加一个快速傅里叶变换控件。

由于需要加窗和滤波器，因此必须在程序框图中添加两个循环结构，这两个循环结构分别用于加窗的控制和滤波器的选择控制。

由于有两路信号，所以在while循环中，添加两个窗和两个滤波器，可供选择的窗有uniform，Hanning窗，Hamming窗，Blackman-Harris，Exact-Blackman，Blackman，Flattop和4TermBlack-Harris。

可供选择的滤波器有Butterworth 和Chebyshev。

波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。

本次课程设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。

在本设计的基础上，加上按钮控制和LED显示器，则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在LED上显示频率、幅值电压，波形可用示波器显示。

二、系统设计波形发生器原理方框图如下所示。

波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。

在AT89S51的P2口接5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3个P2口管脚接TEC6122芯片，以驱动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应一个按钮。

此方案的有点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。

缺点是，采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。

1、波形发生器技术指标1）波形：方波、正弦波、锯齿波；2）幅值电压：1V、2V、3V、4V、5V；3）频率：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；2、操作设计1）上电后，系统初始化，数码显示6个…－‟，等待输入设置命令。

2）按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。

3）“幅值“键初始值是1V，随后再次按下依次增长1V，到达5V后在按就回到1V。

4）“频率“键初始值是10HZ，随后在按下依次为20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ循环。

三、硬件设计本系统由单片机、显示接口电路，波形转换（D/A）电路和电源等四部分构成。

电路图2附在后1、单片机电路功能：形成扫描码，键值识别、键处理、参数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成波形的数字编码，并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。

基于功率平衡调制技术的信号发生器设计与实现信号发生器是电子技术实验中常用的设备之一，它能够产生多种信号，如正弦波、方波、三角波等，通过改变不同的参数可以满足不同的实验需求。

在本文中，我将介绍一种基于功率平衡调制技术的信号发生器设计与实现方法。

首先，我们来了解一下功率平衡调制技术。

功率平衡调制技术是一种广义的线性调制技术，它通过对信号的幅度进行调制来实现信号发生器的设计。

具体而言，信号发生器通过改变信号的功率，来实现对信号频率的调制。

为了实现功率平衡调制技术，我们需要使用一些基本的电路元件，如功率放大器、功率基准电路和调制电路等。

首先，我们需要设计一个功率放大器，用于放大输入信号的功率。

功率放大器是信号发生器的核心部件之一，它能够提高信号的幅度，以满足实验的要求。

通常，功率放大器采用双端供电方式，以保证输出信号的高稳定性和较低的失真。

在设计功率放大器时，我们需要考虑功率放大器的输出功率、增益和频率响应等参数。

其次，我们需要设计一个功率基准电路，用于提供稳定的直流电压。

功率基准电路主要由稳压二极管和电流源组成，它能够提供非常稳定的基准电压，以保证功率放大器的工作稳定性。

功率基准电路的设计需要考虑电流源的稳定性、温度变化对基准电压的影响以及防止过载的措施等。

最后，我们需要设计一个调制电路，用于改变信号的功率。

调制电路通常采用幅度调制的方式，通过改变信号的幅度来实现信号的调制。

在设计调制电路时，我们需要考虑调制电路的线性度、带宽、控制电压的范围等参数。

为了保证调制电路的线性度，我们可以采用负反馈的方式，通过调整反馈电路中的元件参数来实现。

综上所述，基于功率平衡调制技术的信号发生器设计与实现需要考虑功率放大器、功率基准电路和调制电路等关键部件。

通过合理的电路设计和参数选择，我们可以实现一个稳定、精确的信号发生器，以满足不同实验的需求。

当然，在实际的设计过程中，我们还需要注意电路的布局、地线设计和电源噪声等问题，以确保信号发生器的性能和可靠性。

基于FPGA LPM多功能信号发生器设计
周新宇
【期刊名称】《中国电子商务》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】信号发生器广泛应用于电子电路，通信，控制等领域，是科研工作的最重要仪器之一。

以往多用硬件实现，具有可维护性差，可操作性不佳等弊端。

随着FPGA／CPLD的发展，信号发生器越来越多的应用其来实现。

用FPGA所构成的系统产生信号既能和主机系统相连，又能满足方便的编写程序，而且DACO852可以很方便的产生模拟信号与外部示波器相连接
【总页数】1页(P64-64)
【作者】周新宇
【作者单位】潍坊学院信息与控制工程学院,山东潍坊261061
【正文语种】中文
【中图分类】H085.6
【相关文献】
1.基于FPGA与单片机的多功能信号发生器的设计与实现 [J], 宗接华;赵春红;王超
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3.基于FPGA LPM多功能信号发生器设计 [J], 徐运武;周泽湘
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