信号发生器程序设计

波形信号发生器电路及程序设计一、实验目的1、了解D/ A 转换与单片机的接口方法。

2、了解D/ A 转换芯片0832 的性能及编程方法。

3、了解单片机系统中利用D/ A 转换芯片产生各种波形信号的基本方法。

二、实验内容1.实验原理图：2、实验内容利用0832 输出一个从-5V 开始逐渐升到0V 再逐渐升至5V，再从5V 逐渐降至0V，再降至-5V 的锯齿波电压。

三、程序程序清单：ORG 0740HHA6S: MOV SP,#53HHA6S1: MOV R6,#00HHA6S2: MOV DPTR,#8000H MOV A,R6 MOVX @DPTR,A MOV R2,#0BH LCALL DELAY INC R6 CJNER6,#0FFH,HA6S2HA6S3: MOV DPTR,#8000H DEC R6 MOV A,R6 MOVX @DPTR,A MOV R2,#0BH LCALL DELAY CJNE R6,#00H,HA6S3 SJMP HA6S1DELAY: PUSH 02HDELAY1: PUSH 02HDELAY2: PUSH 02HDELAY3: DJNZ R2,DELAY3 POP 02H DJNZ R2,DELAY2 POP 02H DJNZ R2,DELAY1 POP 02H DJNZ R2,DELAY RET END 四、实验步骤①把D/A 区0832 片选CS 信号线接至译码输出插孔Y0。

②将+12V 插孔、12V 插孔通过导线连到外置电源上，如果电源内置时，则+12V,-12V 电源已连好。

③将D/A 区WR 插孔连到BUS3 区XWR 插孔。

④将电位器W2 的输出VREF 连到D/A 区的VREF 上，电位器W2 的输VIN 连到+12V 插孔，调节W2 使VREF 为+5V。

⑤用8芯排线将D/A 区D0D7 与BUS2 区XD0XD7 相连。

⑥在P.....状态下，从起始地址0740H 开始连续运行程序(输入0740 后按EXEC 键)。

eda课程信号发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解EDA课程中信号发生器的原理与功能，掌握相关电子元件的工作特性。

2. 学生能够掌握信号发生器的分类、特点及应用场景，了解各类信号发生器的优缺点。

3. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的信号发生器电路。

技能目标：1. 学生能够熟练运用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试。

2. 学生能够独立完成信号发生器的硬件搭建，并进行基本的性能测试。

3. 学生能够通过实际操作，提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子工程的兴趣，激发创新意识，形成主动学习的习惯。

2. 学生能够培养团队协作精神，学会与他人沟通交流，共同解决问题。

3. 学生能够认识到信号发生器在现代社会中的重要作用，增强社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生，在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，明确以上课程目标。

通过分解目标为具体的学习成果，使学生在掌握专业知识的同时，提高实践操作能力和团队协作能力，培养良好的情感态度价值观。

为后续的教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。

主要内容包括：1. 信号发生器原理与分类：讲解信号发生器的基本原理、功能及分类，重点介绍函数发生器、脉冲发生器等常见类型的工作原理及应用。

2. 电子元件特性分析：分析常用电子元件（如运放、晶体管、二极管等）在信号发生器中的作用，掌握其工作特性。

3. 信号发生器电路设计：根据实际需求，设计不同类型的信号发生器电路，分析电路性能，优化设计方案。

4. EDA软件应用：教授学生如何使用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试，提高实际操作能力。

5. 硬件搭建与性能测试：指导学生搭建信号发生器硬件电路，进行基本性能测试，分析测试结果，找出问题并解决。

教学内容安排如下：1. 第1周：信号发生器原理与分类，电子元件特性分析。

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。

第一章方案的选择1.1 方案一：由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。

这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。

但是对于三角波的产生则有一定的麻烦。

幅度稳定性难以达到要求。

而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。

1.2 方案二：利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器。

8038集成函数发生器是一种多用途的波形发生器，可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波，其振荡频率可通过外加的直流电压进行调节，所以是压控集成信号产生器。

由于外接电容C的充、放电电流由两个电流源控制，所以电的变化与时间成线形关系，从而可以获得理想的三角波输出。

容C两端电压uc8038电路中含有正弦波变换器，故可以直接将三角波变成正弦波输出。

另外还可以将三角波通过触发器变成方波输出。

该方案的特点是十分明显的：⑴线性良好、稳定性好；⑵频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；⑶不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；⑷三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。

综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。

第二章基本原理2.1 函数发生器的组成函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。

电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。

根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题介绍方波、三角波、正弦波函数发生器的方法。

函数信号发生器是是由基础的非正弦信号发生电路和正弦波形发生电路组合而成。

下面我们将分别对各个波形的发生进行分析，从而达到在合成电路时使电路更加合理。

2.2 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）图2-1为RC 桥式正弦波振荡器。

其中RC 串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R 1、R 2、R W 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。

单片机技术课程设计说明书课题名称目录引言 (3)一设计任务 (3)1设计内容 (3)2设计要求 (3)二芯片功能介绍 (3)三总体功能图和总原理图 (5)四程序流程图 (6)1 锯齿波程序流程图 (6)2 三角波程序流程图 (7)3 梯形波程序流程图 (8)4 方波程序流程图 (9)5 正弦波程序流程图 (10)6 整体程序流程图 (11)五程序设计 (12)六仿真测试 (16)七总结与体会 (19)八参考文献 (20)引言信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

这次的设计分为五个模块：单片机控制及显示模块、数模转换模块、波形产生模块、输出显示模块、电源模块。

使用AT98C52作为主控台结合芯片DAC0832产生1HZ-10HZ频率可调的五种信号波（锯齿波、三角波、方波、梯形波、正弦波）。

这几种波形有几个开关控制，可以随意进行切换，十分方便。

另外，波形的频率和振幅也可以通过开关进行更改。

可以说这次的设计操作简单，内容丰富，而且电路快捷明了。

1设计任务1.1设计内容以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、梯形波等），且频率、幅度可变的函数发生器。

1.2设计要求设计借口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图和仿真图，并编写出控制波形的程序。

2芯片功能介绍2.1、DAC0832芯片介绍：DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。

基准电压的范围为±10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。

DAC0832的内部结构框图如下图所示。

图2.1 DAC0832的内部结构框图2.2 DAC0832的外部引脚及功能介绍图如下：图2.2 DAC0832介绍2.3 DAC0832的应用：DAC0832一是用作单极性电压输出，二是用作双极性电压输出，最后是用作程控放大器。

2.4 DAC0832与8031的连接方式：DAC0832的与单片机的连接方式有三种方式：（1）单缓冲；(2)双缓冲、(3)直通方式。

信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域。

采用集成运放和分立元件相结合的方式，利用迟滞比较器电路产生方波信号，以及充分利用差分电路进行电路转换，从而设计出一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易信号发生器。

通过对电路分析，确定了元器件的参数，并利用仿真软件仿真电路的理想输出结果，克服Y设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题，使得设计的低频信号发生器结构简单，实现方便。

本设计是信号发生器的设计，主要由比较器、积分器、差分放大器构成，它能产生频率范围为1KHZ〜10KHZ内的方波、三角波、正弦波。

关键词方波；正弦波；三角波；信号发生器 (I)第1章绪论 (1)第2章方案论证及系统框图 (2)2.1方案比较 (2)2.2系统框图 (3)第3章单元电路设计 (4)3.1方波一三角波产生电路 (4)3. 1. 1比较器电路 (4)3.1.2积分电路 (5)3.1.3参数计算与元件选择 (8)3.2三角波一正弦波产生电路 (9)3.2. 1差分放大器电路 (9)3.2.2参数计算与元件选择 (10)第4章仿真电路与调试 (12)4.1方波波形 (12)4.2三角波波形 (13)4.3正弦波波形 (13)4.4方波转换三角波 (14)4.5三角波转换正弦波 (14)总、*吉 (15)& 谗1 (16) (17)附录1整机原理图 (18)附录2元件明细表 (19)第1章绪论凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。

信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。

正弦信号是使用最广泛的测试信号。

这是因为产生正弦信号的方法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。

正弦信号源又可以根据工作频率范围的不同划分为若干种。

信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。

模拟电路课程设计报告设计课题：信号发生器设计班级：10通信工程三班学生姓名：陶冬波学号：2010550921指导教师：设计时间：目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路，改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要：本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。

信号发生器课程设计目录绪论前言1 方案论证与比较-------------------------------------------------------------- 信号发生器的大体流程------------------------------------------------------------2. 系统功能要求设计------------------------------------------------------------------------3.系统硬件设计3.1总体系统原理图----------------------------------------------------------------------- 3.2 主控制器设计--------------------------------------------------------------------------3.3 显示电路-------------------------------------------------------------------------------- 3.4 按键电路-------------------------------------------------------------------------------- 3.5 信号产生且放大电路---------------------------------------------------------------- 3.6 波形输出电路-------------------------------------------------------------------------3.7 可调直流稳定电源电路-------------------------------------------------------------4.波形仿真4.1正弦波的仿真-------------------------------------------------4.2 方波的仿真--------------------------------------------------5.结束语---------------------------------------------------------------------------------------6.参考文献-------------------------------------------------------------------------------------前言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。

基于VHDL语言的DDS信号发生器设计DDS（Direct Digital Synthesis）是一种数字信号处理技术，可用于实现高精度和高稳定性的信号发生器。

本文将基于VHDL语言设计一个DDS信号发生器，主要包括设计原理、关键模块实现和测试验证等方面。

一、设计原理DDS信号发生器的核心是相位累加器和查表器。

相位累加器根据输入的控制数据（频率、相位）累加相位值，并输出给查表器。

查表器根据相位值从预存的正弦波表中读取相应的数值，并进行输出。

通过调整相位累加器的步进值，可以实现不同频率的信号输出。

二、关键模块实现1. 相位累加器（Phase Accumulator）：使用一个计数器实现，输入为控制数据（频率、相位）和时钟信号，通过对计数器进行累加操作，计算出相位值。

2. 预存正弦波表（Lookup Table）：使用一个ROM存储正弦波表，表的大小决定输出精度。

查表时根据输入的相位值，读取对应的正弦波数值。

3. 数字控制模块（Digital Control Module）：接收外部输入的频率和相位控制信号，将其转换为相位累加器的步进值。

4. 数字到模拟转换模块（Digital-to-Analog Converter，DAC）：将DDS生成的数字信号转换为模拟信号输出。

三、设计步骤1.根据设计原理，确定相位累加器、预存正弦波表、数字控制模块和DAC等模块的输入输出接口。

2.使用VHDL语言，逐个实现各个模块。

例如，相位累加器可以使用一个计数器和一个累加器，使用时钟信号对计数器进行累加，将累加结果作为相位值输出。

3.在仿真工具中对各个模块进行功能仿真，验证其正确性。

4.进行整体系统的仿真，将数字控制模块的输出连接到相位累加器中，通过查表模块将数字信号转换为模拟信号输出。

5.在FPGA开发板上实现设计的逻辑电路，通过DAC将输出信号显示在示波器上，验证设计效果。

四、测试验证在FPGA开发板上进行下述测试验证：1.首先，将频率控制信号设置为一个固定值，逐步调整相位控制信号，观察输出信号的相位变化，并与期望值进行比对。

目录一．设计题目 ............................................................................................................................................ - 1 -二．设计要求 ............................................................................................................................................ - 1 -三．题目分析 ............................................................................................................................................ - 1 -1．方波、三角波、正弦波发生器方案........................................................................................... - 1 -1.1 方案一原理框图.................................................................................................................. - 1 -1.2方案二原理框图................................................................................................................... - 1 -1.3 函数发生器的选择方案...................................................................................................... - 2 -2．各组成部分的工作原理............................................................................................................... - 2 -2.1 方波发生电路的工作原理.................................................................................................. - 2 -2.2 方波--三角波转换电路的工作原理 ................................................................................... - 3 -2.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 ................................................................................ - 4 -四．整体构思 ............................................................................................................................................ - 4 -五．具体实现 ............................................................................................................................................ - 5 -1. Multisim 11.0进行电路仿真 ......................................................................................................... - 5 -1.1输出方波电路的仿真........................................................................................................... - 7 -1.2方波—三角波电路的仿真................................................................................................... - 7 -1.3方波—正弦波电路的仿真................................................................................................... - 8 -1.4 波形汇总.............................................................................................................................. - 8 -2. Altium Designer Summer 09画电路板.......................................................................................... - 9 -六．各部分定性说明以及定量计算....................................................................................................... - 10 -七．设计心得体会 .................................................................................................................................. - 11 -九．参考文献 .......................................................................................................................................... - 12 -一．设计题目：信号发生器二．设计要求：可以产生正弦波、三角波和方波；输出频率和幅度可以在一定范围内连续可调；频率稳定度较高。

信号发生器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解信号发生器的原理与功能，掌握其基本组成部分和使用方法。

2. 学生能够描述信号发生器在不同波形下的特点，如正弦波、方波、三角波等。

3. 学生能够运用信号发生器进行简单的信号生成与处理。

技能目标：1. 学生能够独立操作信号发生器，进行基本信号的产生和调整。

2. 学生能够通过信号发生器完成简单的实验，如观察波形、测量频率等。

3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中与信号发生相关的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术实验的兴趣，增强实践操作的自信心。

2. 学生形成良好的团队合作意识，能够在实验过程中相互协作、共同进步。

3. 学生认识到信号发生器在电子技术领域的重要性，激发对相关学科的学习热情。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术实验课程，以信号发生器为核心，结合教材内容，使学生掌握信号发生器的原理、使用方法及在实际电路中的应用。

针对高中年级学生，课程注重理论与实践相结合，培养学生动手操作能力和实验技能。

教学要求明确、具体，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲解、实验演示和课后复习，使学生掌握信号发生器的相关知识。

2. 技能目标：通过分组实验、课后练习和实际操作，提高学生的动手能力和实验技能。

3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对电子技术的兴趣，培养良好的团队合作意识和学习态度。

二、教学内容本课程教学内容以教材中信号发生器相关章节为基础，涵盖以下方面：1. 信号发生器原理：介绍信号发生器的工作原理、基本组成部分及其功能。

2. 信号发生器种类：分析不同类型的信号发生器，如模拟信号发生器、数字信号发生器等。

3. 波形生成与调整：讲解正弦波、方波、三角波等常见波形的生成原理，以及如何使用信号发生器进行波形的调整。

4. 信号发生器应用：介绍信号发生器在实际电路中的应用，如模拟信号源、时钟信号发生等。

引言信号发生器又称为信号源，其工作原理是利用频率合成技术提供各种频率、波形和输出电平电信号，常用作测试电子设备的仪器，广泛应用于通信、雷达、测控领域，电子以及现代化仪器仪表等领域，在电子参数的测量过程当中，信号发生器是必不可少的仪器。

目前大多数的波形信号发生器价格都较高，体积大，二次开发复杂，使用进口元器件较多。

单片机，由CPU、定时器和多接口等器件组成的自动化单片微型计算机。

其作为一种微型控制器，主要有体积小、低功耗、控制功能强，功能齐全和使用方便等优点。

本文设计的基于单片机的信号发生器，用户可通过触屏、指令分别设置中心频率及输出功率，控制连续波、脉冲信号的输出，操作简单，价格低。

1 方案设计1.1 系统功能设计并实现一个基于STM32F103的信号发生器：用户可通过触摸屏、指令分别控制；输出频率：550M～4.4G；输出功率：6dBm～-77dBm；输出波形：连续波、脉冲；输出频率精度：1k；输出功率最小分辨率：0.5dBm。

1.2 系统组成系统硬件共分为触屏/指令控制模块、波形产生模块、主控模块、信号衰减模块、电源模块五部分，如图1所示。

（1）触屏/指令控制模块：包括触摸屏（北京迪文DMG 12700T050_06WTC）、USB转TTL串口模块。

通过触摸屏/串口向主控模块发送指令，控制输出信号的中心频率、功率。

（2）波形产生模块：宽带锁相环频率源，主芯片ADF4351。

产生信号并放大。

（3）主控模块：单片机STM32F103ZET6。

对触摸/指令控制模块发送的控制指令进行解析，生成相应设置指令发送至波形产生模块、信号衰减模块，产生控制电压至继电器控制模块、波形产生模块。

（4）信号衰减模块：包括继电器控制模块、两态衰减器、程控衰减器、旋钮可调衰减器。

受主控模块控制，将信号衰减至相应大小。

（5）电源模块主要功能：提供各模块工作所需要的电源，15V、12V、5V、±5V。

系统软件共分为触屏/指令控制软件、主控软件两部分，如图2所示。

基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版本毕业设计旨在设计一个基于单片机的函数信号发生器，以满足工程实践需求。

设计的信号发生器将具有以下特点：能够输出多种波形、具备可调频率和幅度的功能、具备稳定性和高精度等。

首先，信号发生器的硬件设计包括信号源、滤波电路、放大电路和输出电路。

信号源负责产生基本的信号波形，可以通过设置单片机的IO口电平高低来控制信号的波形。

滤波电路和放大电路主要负责对信号进行滤波和放大处理，以确保输出的波形质量和幅度稳定性。

输出电路则是将放大后的信号输出到外部设备上。

其次，信号发生器的软件设计主要是通过编程控制单片机的IO口来实现波形的生成和调节。

编程方面，可以使用C语言或者汇编语言来编写程序，实现波形的输出、频率和幅度的调节等功能。

在程序的运行过程中，需要通过控制IO口电平的高低来控制信号的形状。

同时，可以使用按键或旋钮等外部输入设备来实现对频率和幅度的调节，以满足用户的实际需求。

最后，在设计的过程中需要注意信号发生器的稳定性和精度。

稳定性主要包括信号的频率稳定性和幅度稳定性。

频率稳定性可以通过使用高精度的时钟源和精确的频率分频电路来实现。

幅度稳定性可以通过使用高精度的放大电路和自动增益控制电路来实现。

精度方面，则可以通过使用高精度的模拟数字转换芯片和时钟源来实现。

总的来说，基于单片机的函数信号发生器在工程实践中具有重要意义。

本设计旨在结合硬件和软件技术，实现一个功能完善、稳定性好、精度高的信号发生器。

通过合理的设计和优化，该信号发生器能够满足工程实践的需求，为相关领域的研究提供信号源支持。

微机应用系统设计与综合实验——微机原理课程设计报告课题名称：信号发生器功能程序设计学院：姓名：指导老师：日期：目录目录 (1)第一章概要 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 课程设计内容及要求 (3)1.3 所需芯片及硬件简介 (3)1.3.1 8255A 特性简介 (3)1.3.2 D /A0832功能简介 (4)1.3.3 A /D0809功能简介 (4)1.3.4唐都小键盘简介 (5)第二章总体设计方案 (6)2.1 设计思想论述 (6)2.2 程序流程图 (7)2.3 电路原理图 (8)第三章典型模块分析 (9)3.1 波形产生模块 (9)3.1.1 方波 (10)3.1.2 三角波 (10)3.1.3 锯齿波 (11)3.1.4 正弦波 (13)3.2 小键盘模块 (14)3.3 调幅调频模块 (16)第四章系统调试过程及结果 (17)第五章收获与体会 (18)参考文献 (20)附录1 汇编语言源程序代码 (21)附录2 C语言源程序代码 (35)第一章概要1.1 设计目的信号发生器的功能设计结合了软硬件的知识，这样的一个课程设计促使我们主动去找寻资料，自主学习更多的知识。

尤其重要的是设计本身是一种实践，将课本知识应用到设计中，验证并且进一步熟悉它从而获得新的领悟，这是只啃书本所不能达成的好处。

信号发生器的设计尤其加深我们对信号发生的理解，对以8086cpu为中心的各芯片功能的了解以及对微机原理和汇编语言编程有了更深的体会。

1.2 课程设计内容及要求（1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计；（2）、硬件电路基于80x86微机的接口电路；（3）、程序功能要求：小键盘给定、数码管或屏幕显示，并产生对应信号波形（D/A）输出（信号波形包括正弦波、三角波、方波、锯齿波）、输出信号波形幅度、频率可调。

（按键数量尽量少）。

1.3 所需芯片及硬件简介1.3.1 8255A 特性简介（1）具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。

基于单片机的函数信号发生器设计引言函数信号发生器是一种能够产生各种类型的电信号的仪器。

在电子学、通信工程等领域，函数信号发生器被广泛应用于信号测试、频率测量、波形生成等实验和工程应用中。

本文将介绍一种基于单片机的函数信号发生器设计方案。

一、设计目标本设计的目标是实现一个功能齐全、稳定可靠的函数信号发生器。

主要功能包括产生常见的波形，如正弦波、方波、三角波等；能够调节频率和幅度，以满足不同的实验需求；具备稳定性好、误差小等特点。

二、硬件设计1.单片机选择单片机作为该设计的核心，需要选择性能稳定、功能强大的型号。

常用的单片机型号有AT89C51、ATmega328P等。

选择单片机时，需要考虑到其定时器、ADC等外设功能是否满足要求，以及是否能够方便地编程和调试。

2.信号输出电路设计信号输出电路是函数信号发生器的重要组成部分。

一种常见的设计方案是使用DAC芯片将数字信号转换为模拟信号输出。

选择合适的DAC芯片时，需要考虑其分辨率、采样率、失真度等参数，以及是否支持SPI或I2C等通信接口。

除此之外，还需要考虑输出电路的放大和滤波设计，以确保信号质量。

3.控制电路设计函数信号发生器需要能够通过按键或旋钮控制参数，如频率、幅度等。

因此，设计中需要考虑如何选择合适的控制器件，如按钮开关、数码旋钮或触摸屏等，并设计相应的电路以实现参数调节功能。

4.电源设计函数信号发生器需要一个稳定可靠的电源供电。

一种常见的选择是使用交流电源适配器提供稳定的直流电源。

此外，还需要考虑到功耗问题，选择适当的电源容量以满足整个系统的工作需求。

三、软件设计1.程序框架设计函数信号发生器的软件设计需要考虑到以下几个方面：初始化、参数设置、波形生成和输出等。

程序的框架设计可以遵循一般的流程，如初始化硬件、获取用户输入、生成波形、输出信号等。

2.参数设置功能函数信号发生器需要具备参数设置功能，用户可以通过按键或旋钮调节频率、幅度等参数。

因此，在软件设计中需要考虑到相应的数值输入和显示界面设计。

摘要本文是制作以STM32芯片为核心的多功能信号发生器。

选择使用STM32系列单片机作为多功能信号发生器的主控模块，控制整个系统的软硬件操作，实现正弦波、方波、三角波等波形的合成。

信号发生器以STM32作为本设计的主要控制核心，产生波形数据，发送数字信号给数模转换器，数模转换器把数字信号变成模拟信号，然后传输给运算放大器，最后运算放大器输出波形。

外部接入按键和电位器,通过对按键的调换实现改变程序代码来实现波形的类型和波形频率的灵活变化，通过对电位器的控制来实现对幅值的调节。

采用液晶显示器实时显示当前输出的波形的类型、幅值和频率的信息。

本文详细讲解了制作多功能信号发生器的操作原理和部分软件设计的流程大纲。

关键词：多功能信号发生器数模转换器 STM32单片机AbstractIn this paper, a multifunctional signal generator based on STM32 is designed. STM32 series single-chip microcomputer is selected as the main control module of multi-function signal generator to control the software and hardware operation of the whole system and realize the synthesis of sine wave, square wave, triangle wave and other waveforms. The signal generator takes STM32 as the main control core of this design, generates waveform data, sends digital signal to DAC, DAC turns digital signal into analog signal, then transmits it to op amp, finally op amp outputs waveform. External access keys and potentiometers, through the exchange of keys to change the program code to achieve the flexible change of waveform type and frequency, through the control of potentiometers to achieve the adjustment of amplitude. The LCD is used to display the type, amplitude and frequency of the current output waveform in real time. In this paper, the operation principle of making multifunctional signal generator and the flow outline of some software design are explained in detail.Key words: multifunctional signal generator Digital to analog converterSTM32 single chip microcomputer目录1引言 (1)1.1研究的意义与目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)2多功能信号发生器总体介绍 (3)2.1总体方案 (3)2.2系统功能 (4)2.3系统设计 (4)2.3.1设计结构 (5)2.3.2组成结构 (5)3多功能信号发生器硬件设计 (5)3.1 系统主要芯片介绍 (6)3.1.1 STM32F103C8T6芯片 (6)3.1.2 AD9708数模转换器 (7)3.2电源模块 (8)3.3单片机最小系统 (8)3.4 显示模块 (10)3.5按键模块 (11)3.6电位器模块 (11)3.7 PCB板设计 (12)4多功能信号发生器软件设计 (13)4.1 软件设计总流程图 (13)4.2波形输出设计 (14)4.3显示程序设计 (14)5结语 (15)参考文献 (15)致谢.......................................................................................... 错误!未定义书签。

基于单片机的方波信号发生器设计为了实现方波信号的发生器，我们可以使用单片机来实现，单片机可以通过编程来控制方波信号的频率和占空比。

在这里，我将介绍一种基于单片机的方波信号发生器的设计。

首先，我们需要选择一个合适的单片机来作为我们的控制器。

常用的单片机有Arduino、STM32等。

在这里，我们选择使用Arduino Uno作为控制器。

Arduino Uno是一种开源的微控制器板，使用ATmega328P芯片，具有易用性和良好的稳定性。

接下来，我们需要连接一块电路板用于输出方波信号。

为了实现方波信号的生成，我们可以使用一个555定时器芯片来实现。

555定时器可以方便地产生方波信号。

我们将在Arduino Uno和555定时器之间进行串联连接，Arduino Uno将通过编程来控制555定时器的工作。

接下来，我们需要编写Arduino的程序来控制方波信号的频率和占空比。

我们可以使用Arduino的PWM输出功能来控制方波信号的频率。

通过调整PWM的占空比，我们可以控制方波信号的占空比。

以下是一个简单的Arduino程序示例：```c//定义信号输出引脚#define SIGNAL_PIN 9void setu//将信号输出引脚设为输出模式pinMode(SIGNAL_PIN, OUTPUT);void loo//设置PWM频率为1kHzint frequency = 1000;//设置PWM占空比为50%int dutyCycle = 50;//计算PWM周期//计算PWM高电平时间int highTime = period * dutyCycle / 100;while (true)//输出高电平digitalWrite(SIGNAL_PIN, HIGH);delayMicroseconds(highTime);//输出低电平digitalWrite(SIGNAL_PIN, LOW);delayMicroseconds(period - highTime);}```在这个示例程序中，我们定义了信号输出引脚为9号引脚，在setup 函数中将其设为输出模式。

如何设计一个简单的信号发生器电路在设计一个简单的信号发生器电路之前，需要明确所需的功能和要求。

以下是一个基本的信号发生器电路的设计步骤及具体实施方法。

步骤一：确定信号发生器的基本功能在设计之前，需要确定信号发生器的基本功能和输出要求。

常见的信号发生器功能包括产生正弦波、方波、脉冲等不同类型的信号，并具有可调节的频率、幅度和相位等参数。

步骤二：选择适当的电子元器件根据信号发生器的功能需求，选择适当的电子元器件来实现电路。

一般常用的元器件包括电容、电感、电阻、晶体管、运放等。

其中，电容和电感用于产生频率，电阻用于调节幅度，晶体管和运放用于放大信号。

步骤三：设计正弦波发生电路为了产生正弦波信号，可以采用RC震荡电路。

此电路由一个电阻和一个电容组成，通过调节电阻和电容的数值，可以得到不同频率的正弦波输出。

当然，也可以采用更加精确的电路设计，如使用运放和多级滤波电路来实现更为稳定和精确的正弦波输出。

步骤四：设计方波和脉冲发生电路要产生方波和脉冲信号，可以使用集成电路或者门电路。

例如，使用555定时器集成电路可以方便地产生方波和脉冲信号。

通过改变电阻和电容的数值，可以调节方波和脉冲的频率和占空比。

步骤五：设计幅度调节电路为了实现信号发生器的幅度调节功能，可以使用可变电阻或放大电路。

通过调节电阻的数值或放大电路的放大倍数，可以调节信号的幅度大小。

步骤六：设计相位调节电路若需要实现信号发生器的相位调节功能，可以使用电路来实现。

一种简单的方法是使用RC电路或LC电路来实现相位的偏移。

步骤七：制作电路原型根据以上设计思路，可以制作一个信号发生器的电路原型。

使用适当的电路板、电子元件和焊接工具来完成电路组装。

步骤八：测试和调整完成电路组装后，进行信号发生器的测试。

使用示波器或频谱仪来检测输出信号的频率、幅度和相位等参数。

如有需要，可以通过调节电阻、电容或其他元器件的数值来调整电路，以满足要求。

综上所述，设计一个简单的信号发生器电路需要考虑基本功能、适当的元器件选择和电路设计。

简易多路信号发生器班级：专业：设计者：学号：实习日期：东华理工大学2012年月日简易多路信号发生器摘要：简易多路信号发生器利用单片机控制和DAC0832进行数模转换,通过硬件电路和软件程序相结合,可正弦波、方波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可改变。

波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。

该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定的优点。

多路信号发生器有两个按键，一个按键控制信号类型，按下键一依次改变信号类型和停止产生波形；另一个按键改变信号频率。

一、设计内容及要求：1、设计内容：本课题要求设计一个简易多路信号发生器。

2、设计要求：1.通过单片机控制74LS138译码器，对DAC0832进行片选控制；2.能够产生正弦波、矩形波、锯齿波等基本波形信号，并通过修改程序能够产生任意波形的信号；3.通过两个按键控制波形类型和频率，一个按键控制信号类型，按下键一依次改变信号类型和停止产生波形；另一个按键改变信号频率；4. 有一个LED 显示是否有波形输出；灯亮为有波形输出，灯灭表示无波形输出；二、电路工作原理：电路由单片机最小系统、译码电路、DAC 转换电路、放大输出电路、LED 显示电路、按键组成。

当启动电源时，系统正常工作，通过最小系统控制DAC 转换电路片选信号，正常产生波形信号。

当按下按键1时依次切换输出波形类型和停止转换，按下按键2可在一定频率范围内改变波形频率。

三、选定系统设计方案，画出系统框图四、 单元电路设计参数计算及元器件选择1. 单片机最小系统51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF ，51单片机最小系统单片机 89C51按键74LS138 译码电路DAC0832 数模转换电路放大输出电路LED 显示容值越大需要的复位时间越短。

●51单片机最小系统晶振Y1采用11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。