摘要：DAC 转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，本论文简要介绍模数
转换器DAC0832 的工作原理和芯片结构，并利用模数转换器DAC0832 输出正弦波
进一步分析输出波形的模拟失真度。
关键词：模数转换器DAC0832 ，正弦数据区，模拟失真度，FFT 变换。
引言：
1 . 简要模数转换器DAC083
2 的介绍
DAC 转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是接收、保持和转换
的是数字信息，不存在随温度和时间的漂移问题，因此电路的抗干扰性能较好。
DAC0832 是8 位分辨率的D/A 转换集成芯片，它具有价格低廉、接口简单及转
换控制容易等特点。它由8 位输入锁存器、8 位DAC 寄存器、8 位DIA 转换电路
及转换控制电路组成，能和CPU 数据总线直接相连，属中速转换器，大约在1u s
内将一个数字量转换成模拟量输出。
1.1 DAC0832 的结构如下：
D0 ～D7 ：8 位数据输入线，TTL 电平，有效时间应大于
90ns( 否则锁存器的数
据会出错) ；
ILE ：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；
CS ：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；
WR1 ：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns ）有效。由ILE 、
CS 、WR1 的逻辑组合产生LE1 ，当LE1 为高电平时，数据锁存器状态随输入数据
线变换，LE1 的负跳变时将输入数据锁存；
XFER ：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns ）
有效；
WR2 ：DAC 寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns ）有效。由WR1 、X FER
的逻辑组合产生LE2 ，当LE2 为高电平时，DAC 寄存器的输出随寄存器的输入而
变化，LE2 的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC 寄存器并开始D/A 转换。
IOUT1 ：电流输出端 1 ，其值随DAC 寄存器的内容线性变化；IOUT2 ：电流输出端2 ，其值与IOUT1 值之和为一常数；
Rfb ：反馈信号输入线，改变Rfb 端外接电阻值可调整转换满量程精度；
Vcc ：电源输入端，Vcc 的范围为+5V ～+15V ；
VREF ：基准电压输入线，VREF 的范围为-10V ～+10V ；AGND ：模拟信号地
DGND ：数字信号地
1.2 DAC0832 的引脚图和内部结构
1.3 DAC0832 的三种工作方式
1 ．直通方式
直通方式就是使DAC0832 内部的两个寄存器（输入寄存器和DAC 寄存器）
处于不锁存状态，数据一旦到达输入端DI7 ～DI0, 就直接送入D/A 转换器，被转
换成模拟量。当ILE 为高电平，CS 和WR 1 ﹑WR 2 和XFER 端都接数字地，这时
锁存信号LE 1 ﹑LE 2 均为高
电平，输入寄存器和DAC 寄存器均处于不锁存状态，即直通方式。
2 ．单缓冲方式
单缓冲方式就是使两个寄存器中的一个处于缓冲方式，另一个处于锁存方式，
数据只通过一级缓冲器送入D/A 转换器。通常的做法是将和XFER 均接地，使
DAC 寄存器处于直通方式，而把ILE 接高电平，接端口地址译码信号，WR 1 接
CPU 系统总线的IOW 信号，使输入寄存器处于锁存方式。单缓冲方式只需执行
一次写操作即可完成D/A 转换。一般不需要多个模拟量同时输出时，可采用单
缓冲方式。
3 ．单缓冲方式
单缓冲方式就是使两个寄存器均处于锁存方式，数据要经过两级锁存（即两级
缓冲）后再送入D/A 转换器，这就是说，要执行两次写操作才能完成一次D/A 转
换。只要将ILE 接高电平，WR 1 和WR 2 接CPU 的IOW ，CS 和XFER 分别接两
个不同的I/O 地址译码信号即可。
图中的Rfb 是内部电阻，是为外部运算放大器提供的反馈电阻，用以提供适当
的输出电压，Vref 端是由外电路为芯片提供的参考电源，电压范围在-10V ～
+10V 。另外，DAC0832 为电流输出型DAC ，使用时需外接运算放大器，芯片
的电源电压最好工作在+15V 。
2 利用DAC0832 产生正弦波
2.1 设计出原理图
2.2 编写程序和必要说明
1 ）CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
DAPORT EQU 0070H
CONTPORT EQU 00DFH
DATAPORT EQU 00DEH
DATA EQU 0500H
START: JMP DACONTORLDACONTORL:CALL FORMAT CALL LEDDISP
MOV DX,DAPORT
SS2 : MOV AL, 8 0H ；初始值
MOV BX , 0H
DACON1: OUT DX,AL
MOV CX, 0008 H ；
INC BX
CMP BX,32 ; 比较一个周期是否结束
JZ SS2
DACON2: LOOP DACON2
MOV AL,CS:[BX+OFFSET SINDATA] ; 正弦取值
JMP DACON1
LEDDISP:MOV AL,90H
MOV DX,CONTPORT
OUT DX,AL
MOV BYTE PTR DS:[0600H],00 H
LED1: CMP BYTE PTR DS:[0600H],07H JA LED2
MOV BL,DS:[0600H]
MOV BH,0H
MOV AL,CS:[BX+DATA]
MOV DX,DATAPORT
OUT DX,AL
ADD BYTE PTR DS:[0600H],01H
JNZ LED1
LED2: RET
FORMAT: MOV BX,0
MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4006H ADD BX,2
MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4040H ADD BX,2
MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4F5BH ADD BX,2
MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],3F7FH ADD BX,2
RET
SINDATA: DB 80h,96h,0aeh,0c5h,0d8h,0e9h,0f5h,0fdh ；正弦波数据数据区
DB 0ffh,0fdh,0f5h,0e9h,0d8h,0c5h,0aeh,96h
DB 80h,66h,4eh,38h,25h,15h,09h,04h
DB 00h,04h,09h,15h,25h,38h,4eh,66h
CODE ENDS
END START
2 ）说明上面程序中的正弦波数据区的数据共有32 个，通过两个公式算出。当
0<=x<=8*pi/16 时，通过128+127*sin(x) 计算数据，当24*pi/16<=x<=2*pi 时，
通过127* 【1+sin(x) 】来计算数据，pi/2 到3*pi/2 区间的数据可对称写出。
3 计算模拟失真度
3.1 模拟失真度的定义
模拟失真度一般由基波剔除法和频谱分析法来计算，本论文采用频谱分析法来
计算。基本方法就是通过傅里叶变换，产生出信号的频谱图，根据频谱含量Cn ，
计算出失真度。
基于FFT 的失真度仪，采用频域分析方法，通过计算傅立叶系数，C1 、C2 …Cn ，最后得到失真度基于F FT
的失真度仪，采用频域分
析方法，通过计算傅立叶系数，C1 、C2 …Cn ，最后得到失真度
3.2 用MATLAB 软件绘出实际频谱的程序如下：
x=[0,0.975,1.913,2.778,3.535,4.157,4.619,4.904,5,4.904,4.619,4.157,3. 535,2.778,1.913,0.975,0,-0.975,-1.913,-2.778,-3.535,-4.157,-4.619,-
4.904,-5,-4.904,-4.619,-4.157,-3.535,-2.778,-1.913,-0.975,0]
n=0:31;
Xk=fft(x);
magXk=abs(x(1:17));
k1=0:1:16;w1=2*pi/32*k1;
subplot(212);stem(w1,magXk);title('samples of DTFT magnitude'); xlabel('freuency in pi');
axis([0,pi,0,100]);
3.3 正弦函数的时域图形、理想频谱和实际频谱理想连续波形
正弦序列
理想频谱结论：本设计产生的信号模拟失真度位12.5 ％. 可知失真度较大，可采取的
具体措施为一个周期取更多的点，0832 最多抽256 个有效点数。
重庆大学城市科技学院电气学院EDA课程设计报告 题目：多功能信号发生器 专业：电子信息工程 班级：2006级03班 小组：第12组 学号及姓名：20060075蒋春 20060071冯志磊 20060070冯浩真 指导教师：戴琦琦 设计日期：2009-6-19
多功能信号发生器设计报告 一、设计题目 运用所掌握的VHDL语言，设计一个信号发生器,要求能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，并且能改变其输出频率以及波形幅度，能在示波器上有相应波形显示。 二、课题分析 （1）．要能够实现四种波形的输出，就要有四个ROM（64*8bit）存放正弦波、方波、三角波、锯齿波的一个周期的波形数据，并且要有一个地址发生器来给ROM提供地址，ROM给出对应的幅度值。 （2）．因为要设计的是个时序电路，所以要实现输出波形能够改变频率，就必须对输入的信号进行分频，以实现整体的频率的改变。 （3）．设计要求实现调幅，必须对ROM输出的幅度信息进行处理。最简单易行的方法是对输出的8位的幅度进行左移（每移移位相当于对幅度值行除以二取整的计算），从而达到幅度可以调节的目的。同时为了方便观察，应再引出个未经调幅的信号作为对比。 三、设计的具体实现 1、系统概述 系统应该由五个部分组成：分频器（DVF）、地址发生器（CNT6B）、四个ROM 模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）、四输入多路选择器mux、幅度调节单元w。 2、单元电路设计与分析 外部时钟信号经过分频器分频后提供给地址发生器和ROM，四个ROM的输出接在多路选择器上，用于选择哪路信号作为输出信号，被选择的信号经过幅度调节单元的幅度调节后连接到外部的D/A转换器输出模拟信号。 （1）分频器（DVF） 分频器（DVF）的RTL截图
ORG 0000H KB:MOV P1,#0FFH;置P0口为输入方式MOV A,P1;读键值 CPL A ANL A,#1FH;屏蔽高三位 JZ KB;无键闭合继续检测 ACALL DL Y_10MS;延时10ms，去抖动MOV A,P1;再次检测有无键闭合 CPL A ANL A,#1FH JZ KB CJNE A,#01H,KB01 LCALL FANGBO;调用方波子程序SJMP KB KB01:CJNE A,#02H,KB02 LCALL JVCHI;调用锯齿波子程序SJMP KB KB02:CJNE A,#04H,KB03 LCALL TIXING;调用梯形波子程序SJMP KB KB03:CJNE A,#08H,KB04 LCALL SANJIAO;调用三角波子程序SJMP KB KB04:CJNE A,#10H,KB LCALL ZHENGXIAN;调用正弦波子程序SJMP KB ;方波子程序////////////// FANGBO: MOV DPTR,#0FFFEH LP1: MOV A,0 MOVX @DPTR,A LCALL DELAY1 MOV A,#0FFH MOVX @DPTR,A LCALL DELAY1 AJMP LP1 ;锯齿波子程序///////////// JVCHI: MOV DPTR,#0FFFEH MOV A,#0FFH WW:MOVX @DPTR,A DEC A NOP
NOP NOP AJMP WW ;梯形波子程序 TIXING: MOV DPTR,#0FFFEH MOV R2,#07DH MOV R4,#0AFH MOV A,#00H D1:MOVX @DPTR,A LCALL DELAY2 ADD A,R2 DJNZ R4,D1 AJMP D1 ;三角波子程序/////////////// SANJIAO: MOV DPTR,#0FFFEH MOV R6,#10H MOV A,#00H LOOP1: MOVX @DPTR,A ADD A,R6 CJNE A,#0FFH,LOOP1 LOOP2: MOVX @DPTR,A SUBB A,R6 CJNE A,#07H,LOOP2 AJMP LOOP1 ;正弦波子程序///////////////// ZHENGXIAN: MOV R1,#00H QZ:MOV A,R1 MOV DPTR,#SETTAB MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#0FFFEH MOVX @DPTR,A INC R1 AJMP QZ ;延时程序2 DELAY2:MOV 31H,#02H PW:DJNZ 31H,PW RET ;延时子程序1 DELAY1: MOV 30H,#0FFH
信号发生器 一、设计目的 1.进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力 和综合分析问题、解决问题的能力。 2.基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的 设计和实验能力。 3.学会运用Multisim10仿真软件对所作出的理论设计进行 仿真测试，并能进一步完善设计。 4.掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路 调试的基本方法。 二、设计容与要求 1.设计、组装、调试函数信号发生器 2.输出波形：正弦波、三角波、方波 3.频率围：10Hz-10KHz围可调 4.输出电压：方波V PP<20V, 三角波V PP=6V, 正弦波V PP>1V 三、设计方案仿真结果 1.正弦波—矩形波—三角波电路 原理图：
首先产生正弦波，再由过零比较器产生方波，最后由积分电路产生三角波。正弦波通过RC串并联振荡电路（文氏桥振荡电路）产生，利用集成运放工作在非线性区的特点，由最简单的过零比较器将正弦波转换为方波，然后将方波经过积分运算变换成三角波。 正弦—矩形波—三角波产生电路： 总电路中，R5用来使电路起振；R1和R7用来调节振荡的频率，R6、R9、R8分别用来调节正弦波、方波、三角波的幅值。左边第一个运放与RC串并联电路产生正弦波，中间部分为过零比较器，用来输出方波，最好一个运放与电容组成积分电路，用来输出三角波。
仿真波形： 调频和调幅原理 调频原理：根据RC 振荡电路的频率计算公式 RC f o π21 = 可知，只需改变R 或C 的值即可，本方案中采用两个可变电阻R1和R7同时调节来改变频率。 调幅原理：本方案选用了最简单有效的电阻分压的方式调幅，在输出端通过电阻接地，输出信号的幅值取决于电阻分得的电压多少。其最大幅值为电路的输出电压峰值，最小值为0。 RC 串并联网络的频率特性可以表示为 ) 1(311112 1 2 RC RC j RC j R C j R RC j R f Z Z Z U U F ωωωωω-+=++++=+= = ? ? ? 令,1 RC o =ω则上式可简化为) ( 31 ω ωωωO O j F -+ = ? ，以上频率特性可 分别用幅频特性和相频特性的表达式表示如下：
单片机控制DAC0832输出正弦波三角波汇 编程序 org 0000h LJMP MAIN ORG 0003H LJMP L0 MAIN:MOV R2,#0aH ;调幅倍数 MOV R4,#01H ;增减选择 MOV R5,#01H pp: SETB EA SETB EX0 ;延时计数个数 MOV A,#0FFH ;读取波形状态 MOV P1,A MOV A,P1 JNB ACC.0,ZXB ;P1.0=0 则选择正弦波 JNB ACC.1,SJB ;P1.1=0 则选择三角波 JNB ACC.2,FB ;P1.2=0 则选择方波 AJMP PP ZXB:MOV R1,#00H .
LOOP1:MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE1 ;读取正弦波数据首地址 MOVC A,A+DPTR ;去表格数据 MOV B,R2 MUL AB ;幅度大小 INC R1 XCH A,R1 CLR C SUBB A,#0AH ;是否已采样半个周期 JNC LK1 ;C=0跳转，即R1大于0A，以采样半个周期以上 ADD A,#0AH XCH A,R1 ;还原R1 ADD A,#80H ;8OH为零点，取得正的幅度值 AJMP LK0 LK1:ADD A,#0AH XCH A,R1 MOV R3,A MOV A,#80H CLR C .
SUBB A,R3 ;80H为零点，取得负的幅度值LK0:MOV DPTR,#8000H ;送DA转换入口地址 MOVX DPTR,A MOV A,R5 KD:DEC R5 ;调用延时 CALL DELAY CJNE R5,#00H,KD MOV R5,A CJNE R1,#12H,LOOP1 LJMP PP FB:MOV R1,#00H LOOP2:MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE2 ;读取方波数据首地址 MOVC A,A+DPTR ;去表格数据 MOV B,R2 MUL AB ;幅度大小 INC R1 XCH A,R1 CLR C SUBB A,#0AH ;是否已采样半个周期 .
齐齐哈尔大学 EDA设计 题目：正弦波发生器的设计与仿真学院：通信与电子工程学院 专业班级：电子093 学生姓名：白宇 指导教师：齐怀琴王艳春张劲松 成绩：
目录 1.绪论 1.1 什么是EDA 1.2 EDA应用 2.课程设计 2.1 课题设计目的 2.2 设计方案论证 3.利用Multisim进行仿真 3.1创建正弦电路原理图 3.2调整参数，观察波形 3.3设计并制作PCB板 4.总结 4.1设计体会 4.2参考文献
一绪论 1.1 什么是EDA 20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。 EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。 现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA 技术。
函数信号发生器设计报告 一、 设计要求 设计制作能产生正弦波、方波、三角波等多种波形信号输出的波形发生器，具体要求： （1） 输出波形工作频率范围为2HZ ～200KHZ ，且连续可调； （2） 输出频率分五档：低频档：2HZ ～20HZ ；中低频档：20HZ ～200HZ ； 中频档：200HZ ～2KHZ ；中高频档：2KHZ ～20KHZ ；高频档：20KHZ ～200KHZ 。 （3） 输出带LED 指示。 二、 设计的作用、目的 1. 掌握函数信号发生器工作原理。 2. 熟悉集成运放的使用。 3. 熟悉Multisim 软件。 三、 设计的具体实现 3.1函数发生器总方案 采用分立元件，设计出能够产生正弦波、方波、三角波信号的各个单元电路，利用Multisim 仿真软件模拟，调试各个参数，完成单元电路的调试后连接起来，在正弦波产生电路中加入开关控制，选择不同档位的元件，达到输出频率可调的目的。 总原理图：
3.2单元电路设计、仿真 Ⅰ、RC桥式正弦波振荡电路 图1：正弦波发生电路 正弦波振荡器是在只有直流供电、不加外加输入信号的条件下产生正弦波信号的电路。 正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路四个部分。根据选频电路回路的不同，正弦波振荡器可分为RC正弦波振荡器、LC正弦波振荡器和石英晶体振荡器。其中，RC正弦波振荡器主要用于产生中低频正弦波，振荡频率一般小于1MHz，满足本次设计要求，故选用RC 正弦波振荡器。
本科生实验报告 实验名称：数模转换器DAC0832双缓冲输出设计 一、实验目的 1）了解DAC0832芯片引脚、内部结构及工作原理； 2）掌握应用单片机I/O 端口控制DAC0832实现数模转换的方法； 3）掌握DAC0832单缓冲和双缓冲控制技术及编程设计方法； 二、实验原理 DAC0832是8位分辨率的数模转换集成芯片，内部采用倒T 形网络，电流型 输出模式，电流输出稳定时间为1us ，采用单电源供电。 片内部由一个8位输入锁存器、一个8位DAC 寄存器和一个8位D/A 转换器构成，内部具有双缓冲结构，可以实现单缓冲、双缓冲数字输入。 双缓冲同步控制方式 ： 针对多个模拟量需要同时输出的控制系统，可以采用双缓冲同步控制方式。D/A 转换数据的输入锁存和D/A 转换输出分两步完成。首先，CPU 分时向各路D/A 转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中，然后，CPU 同时对所有D/A 转换器发出输入所存数据打入DAC 寄存器的控制信号，即可实现 VREF IOUT2 IOUT1 DGND VCC AGND RFB
多通道的同步模拟量数据输出。 应用双缓冲方式，可以在输出模拟信号的同时采集下一个数字量，有效地提高转换速度。另外，可以在多个D/A转换器同时工作时，利用双缓冲模式实现多路D/A的同步输出。 三、实验内容 通过单片机I/O端口控制两路DAC0832实现数模转换，控制方式采用双缓冲控制方式。 1.阅读理解双缓冲控制电路图，分析双缓冲模式下DAC0832与单片机接口电路的设计及两次DA转换实验在控制电路上的异同。 2.设计程序，实现双缓冲模式下DA转换的同步输出。 首先，CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中，然后，通过按键控制，同时对两个DAC0832锁存数据进行数模转换，同步产生三角波、正弦波模拟输出信号。 四、实验过程 1，实验原理图 2，实验源程序 #include
D S P课程设计正弦信发 生器的设计 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
太原理工大学 DSP课程设计： 正弦信号发生器的设计 学号： 班级： 姓名： 指导教师： 一、设计目的 1、通过实验掌握DSP的软件开发过程 2、学会运用汇编语言进行程序设计 3、学会用CCS仿真模拟DSP芯片，通过CCS软件平台上应用C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。 二、设计原理 三、本实验产生正弦波的方法是泰勒级数展开法。泰勒级数展开法需要的单元少，具有稳定性好，算法简单，易于编程等优点，而且展开的级数越多，失真度就越小。求一个角度的正弦值取泰勒级数的前5项，得近似计算式： 四、总体方案设计 本实验是基于CCS开发环境的。CCS是TI公司推出的为开发TMS320系列DSP软件的集成开发环境，是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。它提供了环境配置、源文件编译、编译连接、程序调试、跟踪分析等环节，并把软、硬件开发工具集成在一起，使程序的编写、汇编、程序的软硬件仿真和调试等开发工作在统一的环境中进行，从而加速软件开发进程。通过CCS软件平台上应用C54X汇编语言来实现正弦信号发生装置。 总体思想是：正弦波的波形可以看作由无数点组成，这些点与x轴的每一个角度值相对应，可以利用DSP处理器处理大量重复计算的优势来计算x轴每一点对应的y的值(在x轴取N个点进行逼近)。整个系统软件由主程序和基于泰勒展开法的SIN子程序组成，相应的软件流程图如图。 五、设计内容 1、设置 在Family下选择C55xx，将看到所有C55xx的仿真驱动，包括软件仿真和硬件仿真；
智能仪器课程设计 设计题目：函数信号发生器设计 学生姓名：赵鑫、罗承波、江再农 学院名称：机械工程学院 班级：测控技术与仪器062班 学号：200646000227、20064600222、20064600215 指导教师：袁锋伟、王玉林、蒋彦 2009年6月
设计任务： 设计一个函数信号发生器，具体指标如下： 1采用AT89S51及DAC0832设计函数信号发生器； 2输出函数信号为正弦波或三角波或阶梯波； 3输出信号频率为100Hz，幅度0-10V可调； 4必须具有信号输出及外接电源、公共地线接口
低频函数信号发生器的设计 摘要：信号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。目前使用的信号发生器大部分是利用分立元件组成的体积大，可靠性差，准确度低。课程设计需要各个波形的基本输出，这些波形的实现的具体步骤：正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据，然后执行时直接输出定义的数据就可以了。而三角波，则每次累加1，当达到初值时，每次累减1，算出延时时间，也就达到要求了，阶梯波和三角波类似！该设计使用的是AT89S51单片机构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波等多种波形，波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件独立式开关，通过开关控制波形的选择。在单片机的输出端口接DAC0832进行DA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。 关键词：信号发生器；单片机；波形调整
The design of low-frequency function signal-generator Abstract：Signal generator is a common signal source, widely used in electronic circuits, automatic control systems and experiments in areas such as teaching. Currently used by most of the signal generator is composed of discrete components use bulky, poor reliability, low accuracy. Curriculum design of the basic needs of all the output waveform, the waveform of the specific steps to achieve: the realization of sine wave is very troublesome. It is through the implementation of the definition of some data, and then direct the output when the definition of the implementation of the data on it. The triangle wave, then add 1 each time, when the initial value to reach every tired by 1, calculate the delay time, they meet the requirement, the ladder-wave and triangular wave similar! The design is composed of single-chip AT89S51 generator can produce the triangular wave, square wave, sine wave, etc.,
目录 第一章概述 (2) 第二章设计任务 (3) 第三章硬件设计 (3) 3.1系统主体构造 (3) 3.2硬件元件概述 (3) 3.3硬件连接 (9) 3.4硬件参数简介 (10) 第四章软件设计 (10) 4.1锯齿波程序设计 (11) 4.2三角波程序设计 (12) 4.3正弦波程序设计 (13) 第五章系统功能描述和功能 (15) 第六章设计心得 (16) 第七章参考文献 (16) 附录 (16) 程序设计 (20)
第一章概述 课程设计是一项重要的实践性教育环节，是学生在完成本专业所有课程学习后必须接受的一项结合本专业方向的、系统的、综合的工程训练。在教师指导下，运用工程的方法，通过一个较复杂课题的设计练习，可使学生通过综合的系统设计，熟悉设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法，掌握必须提交的各项工程文件。 课程设计的基本目的是：培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用电路设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固，加深和扩展有关电子类方面的知识。 课程设计的主要任务是运用所学微控制器技术、微机原理等方面的知识，设计出一台以AT89C51为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。 多功能波形发生器设计课题需要充分灵活运用编程语言所提供的各种指令语句，巧妙利用软硬件实现以上所要求的功能，在程序逻辑设计上也要求正确，合理的对项目进行分解分块，合理的逻辑设计可以起到事半功倍的效果，是整个项目当中最富有创新性和挑战性的部分。
第二章设计任务 本次设计要求采用单片机和DAC设计波形发生器，具体要求如下：（1）利用单片机和DAC0832产生三角波、正弦波等波形。 （2）完成DAC与运放的连接，输出可供示波器显示。 （3）用按键改变波型的种类，同时显示波形的代号，波形的幅值与频率。 第三章硬件设计 3.1 系统主体构造 芯片方面选用AT89C51与DAC0832为主要芯片，根据要求采用键盘选择产生的波形的类型，所以基本电路有键盘电路，数模转换电路。整体框架图如下所示： 3.2硬件元件概述
目录 一、课题名称 (2) 二、内容摘要 (2) 三、设计目的 (2) 四、设计内容及要求 (2) 五、系统方案设计 (3) 六、电路设计及原理分析 (4) 七、电路仿真结果 (7) 八、硬件设计及焊接测试 (8) 九、故障的原因分析及解决方案 (11) 十、课程设计总结及心得体会 (12)
一、课题名称：函数信号发生器的设计 二、内容摘要： 函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。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、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。 三、设计目的： 1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识，培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。 2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。 3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试，并能进一步解决出现的基本问题，不断完善设计。 4、掌握常用元器件的识别和测试，熟悉万用表等常用仪表，了解电路调试的基本方法，提高实际电路的分析操作能力。 5、在仿真结果的基础上，实现实际电路。 四、设计内容及要求： 1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分 （1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 （2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 （3）占空比可调的三角波电路，频率1KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。 （4）多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波，频率范围
单片机控制DAC0832 输出正弦波三角 波 汇编程序 org 0000h LJMP MAIN ORG 0003H LJMP L0 MAIN:MOV R2,#0aH MOV R4,#01H MOV R5,#01H pp: SETB EA SETB EX0 MOV A,#0FFH MOV P1,A MOV A,P1 JNB ACC.0,ZXB JNB ACC.1,SJB JNB ACC.2,FB AJMP PP ZXB:MOV R1,#00H LOOP1:MOV A,R1 ;调幅倍数 ;增减选择 ;延时计数个数 ;读取波形状 态 ;P1.0=0 则选择正弦 波 ;P1.1=0 则选择三角波 ;P1.2=0 则选择方波
MOV DPTR,#TABLE1 ;读取正弦波数据首地址 MOVC A,@A+DPTR ;去表格数据 MOV B,R2 MUL AB ;幅度大小 INC R1 XCH A,R1 CLR C SUBB A,#0AH ;是否已采样半个周期 JNC LK1 ;C=0 跳转，即R1 大于0A，以采样半个周期以上 ADD A,#0AH XCH A,R1 ;还原R1 ADD A,#80H ;8OH 为零点，取得正的幅度值 AJMP LK0 LK1:ADD A,#0AH XCH A,R1 MOV R3,A MOV A,#80H
CLR C SUBB A,R3 ;80H 为零点，取得负的幅度值LK0:MOV DPTR,#8000H ;送DA 转换入口地址MOVX @DPTR,A MOV A,R5 KD:DEC R5 ;调用延时 CALL DELAY CJNE R5,#00H,KD MOV R5,A CJNE R1,#12H,LOOP1 LJMP PP FB:MOV R1,#00H LOOP2:MOV A,R1 MOV DPTR,#TABLE2 ;读取方波数据首地址 MOVC A,@A+DPTR ;去表格数据 MOV B,R2 MUL AB ;幅度大小 INC R1
课程设计I(论文)说明书 (正弦波信号发生器设计) 2010年1月19日
摘要 正弦波是通过信号发生器，产生正弦信号得到的波形，方波是通过对原信号进行整形得到的波形。 本文主要介绍了基于op07和555芯片的正弦波-方波函数发生器。以op07和555定时器构成正弦波和方波的发生系统。Op07放大器可以用于设计正弦信号，而正弦波可以通过555定时器构成的斯密特触发器整形后产生方波信号。正弦波方波可以通过示波器检验所产生的信号。测量其波形的幅度和频率观察是否达到要求，观察波形是否失真。 关键词：正弦波方波 op07 555定时器
目录 引言 (2) 1 发生器系统设计 (2) 1.1系统设计目标 (2) 1.2 总体设计 (2) 1.3具体参数设计 (4) 2 发生器系统的仿真论证 (4) 3 系统硬件的制作 (4) 4 系统调试 (5) 5 结论 (5) 参考文献 (6) 附录 (7) 1
引言 正弦波和方波是在教学中经常遇到的两种波形。本文简单介绍正弦波和方波产生的一种方式。在这种方式中具体包含信号发生器的设计、系统的论证、硬件的制作，发生器系统的调制。 1、发生器系统的设计 1.1发生器系统的设计目标 设计正弦波和方波发生器，性能指标要求如下： 1）频率范围100Hz-1KHz ； 2）输出电压p p V ->1V ； 3）波形特性：非线性失真~γ<5%。 1.2总体设计 （1）正弦波设计：正弦波振荡电路由基本放大电路、反馈网络、选频网 络组成。
2 图1.1 正弦波振荡电路产生的条件是要满足振幅平衡和相位平衡，即AF=1； φa+φb=±2nπ；A=X。/Xid; F=Xf/X。；正弦波振荡电路必须有基本放大电路， 本设计以op07芯片作为其基本放大电路。 基本放大电路的输出和基本放大电路的负极连接电阻作为反馈网络。反馈网络中 两个反向二极管起到稳压的作用。振荡电路的振荡频率f0是由相位平衡条件决 定的。一个振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件，这要求AF环路中包含 一个具有选频特性的选频网络。f0=1/2πRC。要实现频率可调，在电容C不变的 情况下电阻R可调就可以实现频率f0的变化。 （2）方波设计：方波可以把正弦波通过斯密特触发器整形后产生。基于555定时器接成的斯密特触发器。 设斯密特触发器输出波形为V1，V2且V1>V2。 输入正弦波v1从0逐渐升高的过程：v1<1/3Vcc时，输出v0=V1； 当1/3Vcc 基于51单片机的信号发生器设计报告 二零一四年十二月十一日 摘要 根据题目要求以及结合实际情况，本文采用一种以AT89C51单片机为核心所构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的频率可用程序改变，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、性能优越等特点。本设计经过测试，性能和各项指标基本满足题目要求。 关键词：信号发生器 DAC0832芯片 LM358运放 89C51芯片 目录 摘要...................................................................... 目录...................................................................... 第一章绪论................................................................. 1.1单片机概述........................................................... 1.2信号发生器的概述和分类.............................................. 1.3问题重述及要求....................................................... 第二章方案的设计与选择................................................... 2.1方案的比较........................................................... 2.2设计原理 ............................................................. 2.3设计思想 ............................................................. 2.4实际功能 ............................................................. 第三章硬件设计............................................................ 3.1硬件原理框图......................................................... 3.2主控电路 ............................................................. 3.3数、模转换电路....................................................... 3.4按键接口电路......................................................... 3.5时钟电路 ............................................................. 3.6显示电路 ............................................................. 第四章软件设计............................................................ 4.1程序流程图........................................................... 参考文献.................................................................... 附录1 电路原理图 .......................................................... 附录2 源程序............................................................... 附录3 器件清单...................................................... 正弦信号发生器设计报告 作者：王贞炎、石磊、齐欣乐 赛前辅导及文稿整理辅导教师：肖看 摘要 本系统由FPGA、单片机控制模块、键盘、LCD液晶显示屏、DAC输出电路和末级放大电路构成。仅用单片FPGA就实现了直接数字频率合成技术（DDS），产生稳幅正弦波，并在数字域实现了AM、FM、ASK、PSK等四类调制信号。调制信号既可由用户输入参数由FPGA内部生成，也可以从外部输入。整个系统结构紧凑，电路简单，功能强大，可扩展性强。 Abstract This system is composed by FPGA, MCU controller, keyboard, LCD, DAC and amplifier modules. The DDS, Direct Digital Synthesizer, which is implemented by a unique FPGA IC, can provide the stable sine signal with digital AM, FM, ASK, PSK modulation. The modulation signal can be provided NOT only by FPGA, which will receive parameters from user, but also from external input. This system features in compact module, simple circuit, powerful functions and flexible expansion. 一、方案论证与比较 根据题目要求，基本部分需要实现正弦波信号发生，而发挥部分主要需要实现信号调制。 1. 正弦信号输出方案 方案一： 采用专用信号发生器。MAX038是美信公司的低失真单片信号发生器集成电路，内部电路完善。使用该芯片，设计简单，可以生成同一频率信号的各种波形信号，但频率精确度和稳定度都难以达到要求。 方案二： 采用直接数字合成（Direct Digital Synthesizer）方案。DDS 的原理框图如图1-1所示。（详细原理在此不再赘述）。 图1-1 DDS原理框图 DDS技术频率分辨率高、转换速度快、信号纯度高、相位可控、输出信号无电流脉冲叠加、输出可平稳过渡且相位可保持连续变化。 方案论证 从题目要求来看，上述两种方案都可以满足题目合成频率范围的要求，但信 锯齿波信号发生器的设计 技术指标要求： 频率f=500Hz ，V p-p =10V 。 该课题的内容： （一）原理结构说明 一、滞回比较器 在单限比较器中，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化，R 都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。滞回比较器具有滞回特性，即具有惯性，因此也就具有一定抗干扰能力。从反相输入端输入的滞回比较器电路如图(a)所示，滞回比较器电路中引入了正反馈。 (b)电压传输特性 从集成运放输出端的限幅电路可以看出，uo =±U Z 。集成运放反相输入端电位u N =u I ，同相输入端电位 根据“虚短”u N =u P ，求出的u I 就是阈值电压，因此得出 U Z U Z R 1+R 2 u P = R 1 U Z ±U T = ± R 1 当u I<-U T，u N+U T，uo=-U Z。 当u I>+U T，u N>u P，因而uo=-U Z，所以u P=-U T。u I<-U T，uo=+U Z。 可见，uo从+U Z跃变为-U Z和uo从-U Z跃变为+U Z的阈值电压是不同的，电压传输特性如图(b)所示。 在我们所设计的锯齿波发生器中，滞回比较器由运放U1和电阻 Rb,R1,R4所组成。 通过由稳压管D1,D2和限流电阻R3构成的输出限幅电路，从而输出方波波 形。 其中调节电阻Rb,R1可改变锯齿波的幅值和一定范围的频率。调节滞回 比较器的稳幅输出D1,D2值，可调整方波输出幅值，可改变积分时间，从 而在一定范围内改变锯齿波的频率。 二、积分电路 如图所示的积分运算电路中，由于集成运放的同相输入端通过R’接 地，u N=u P=0，为“虚地”。 电路中电容C的电流等于流过电 阻R的电流 输出电压与电容上电压的关系为 u o=-u c 而电容上电压等于其电流的积分，故 调试时，电源的质量需要较高，不然的话，波形不易观察看清楚。 //河北工程大学信电学院自动化系 //设计调试成功 ***************将DA输出的 0V ~ -5V范围扩展成 -5V ~ +5V范围，电路如下图：*************** 如若VO2输出更平滑一些，可以在VO2处接一个小电容，滤掉高频。 （一）过程分析计算如下： ?第一级运放出来的V o1=-N*V ref/256。当V ref为+5V时，V o1=0~ -5V。 其中，V ref为参考电压，N为8位数字量输出到DAC0832 ?并结合第二级运放，是否可以推出来如下式子： V o2=-(2*V o1+V ref)=-(2*-N*V ref/256+V ref) =-(-2N*V ref/256+V ref) =2N*V ref/256-V ref 当参考电压V ref=5V时，V o2=10N/256-5。 由于要求输出的是正弦波xsinθ,幅值x不定，下面考虑幅值x分别取5和1的情况： ●当输出波形为5 sinθ时：5 sinθ=V o2 =2N*V ref/256-V ref =10N/256-5 //此时V ref=+5V 得sinθ=2N/256-1 ●当输出波形为sinθ时：sinθ=V o2 =2N*V ref/256-V ref =10N/256-5 //此时V ref=+5V 得sinθ=10N/256-5 最后可以考虑输出波形的频率问题。例如要求输出特定频率的正弦波。 （二）针对输出的不同幅值波形 ?当输出波形为5 sinθ时：得sinθ=2N/256-1 这里我们要求进步为一度。具体到进步大小，和内存RAM或者ROM有关，即和你存放数据表的空间有关。放到哪个空间都可以。（这里周期采样最多256个点，步数可以为1、2、5等，自己视情况而定，这里由于是360度，256个采样点，故步的大小360/256=1.4=△θ，由此算的前三个 θ=0,1.4,2.8……,对应N为0x80,0x83,0x86……） 通过sinθ的特征和计算部分数据发现规律： 0~90度与90~180度大小是对称的；181~270度与270~359度是对称的。 故，不是所有数据都是计算的。 课程设计(论文)任务书 电气学院电力系统及其自动化专业12（1 ）班 一、课程设计(论文)题目：简易信号发生器设计 二、课程设计(论文)工作自 2015年1 月12 日起至2015 年 1月16 日止。 三、课程设计(论文) 地点:电气学院机房 10-303 四、课程设计(论文)内容要求： 1．课程设计的目的 （1）综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识，进行单片机应用系统电路及程序设计，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展；（2）熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法，汇编语言程序设计及proteus 软件的使用； （3）通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。 2．课程设计的内容及任务 （1）可产生频率可调的正弦波（64个点）、方波、锯齿波或三角波。 （2）显示出仿真波形。 （3）通过按键选择输出波形的种类。 （4）在此基础上使输出波形的幅值可控。 3.课程设计说明书编写要求 （1）设计说明书用A4纸统一规格，论述清晰，字迹端正，应用资料应说明出处。（2）说明书内容应包括（装订次序）：题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。应阐述整个设计内容，要重点突出，图文并茂，文字通畅。 （3）报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计（电路接线，元器件说明，硬件资源分配）;软件设计（软件流程，编程思想，程序注释，） 调试结果;收获与体会;附录（设计代码放在附录部分，必须加上合理的注释）（4） 学生签名： 2015年1月16 日 课程设计(论文)评审意见 （1）总体方案的选择是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）（2）程序仿真能满足基本要求；满足（）、较满足（）、基本满足（）（3）设计功能是否完善；完善（）、较完善（）、基本完善（）（4）元器件选择是否合理；合理（）、较合理（）、基本合理（）（5）动手实践能力；强（）、较强（）、一般（）（6）学习态度；好（）、良好（）、一般（）（7）基础知识掌握程度；好（）、良好（）、一般（）（8）回答问题是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）、不正确（） （9）程序代码是否具有创新性；全部（）、部分（）、无（） （10）书写整洁、条理清楚、格式规范；规范（）、较规范（）、一般（）总评成绩优（）、良（）、中（）、及格（）、不及格（） 评阅人：基于51单片机的信号发生器设计报告
正弦信号发生器设计报告
锯齿波信号发生器课程设计报告
单片机制作简易正弦波信号发生器(DAC0832)
简易信号发生器单片机课程设计报告
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