课程性质：第一门综合了数字电子技术和模拟
电子技术理论课程的后续实践课程。
课程目的：
1.培养学生查阅资料的能力。
2.培养学生工艺素质。
3.培养学生市场素质。
4.培养学生团队精神。
5. 培养学生综合设计和实践能力。
课程设计要求：
1.制作出能切实可行的实物信号源
2.13周开始至20周结束
3. 19周课程设计答辩(交作品与设计报告)
4. 可自选或自命题
5. 注重结果同时更注重过程
二、技术指标 1． 基本要求
（1） 正弦波信号源
1
1） 信号频率：20Hz~20kHz 步进调整，步长为5Hz 2） 频率稳定度：优于10-4
（2） 脉冲波信号源
1
1） 信号频率：20Hz~20kHz 步进调整，步长为5Hz 2） 上升和下降时间：≤1u s
3） 脉冲占空比：2%~98%步进可调，步长为2% 一、任务
在给定电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。
（3） 上述两个信号源公共要求
1
1） 频率可预置 2
2） 在负载为600Ω时输出幅度为3V 3） 完成5位频率的数字显示
2．发挥部分
（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。
（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围100mV~3V，步长为100mV。
100mV~3V
（3）正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为
1Hz。
一、 总体方案
设计制作一个能产生正弦波和脉冲波信号源。要
求信号频率在求信号频率在20Hz~20kHz 20Hz~20kHz 20Hz~20kHz范围内能程控步进调整，脉
范围内能程控步进调整，脉冲波的占空比在冲波的占空比在2%~98%2%~98%2%~98%之间能程控步进可调，且性之间能程控步进可调，且性能良好，满足指标。
1． 方案比较
（1）正弦波产生
方案一：采用单片函数发生器（8038），8038可同时产生正弦波、脉冲波，方法简单，用D/A 转换器的输出来改变调整电压，也可以实现数控调整频率，但步长难以满足要求，且频率稳定度不高。
方案二：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡
器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂，不适于
产生低频信号。
方案三：采用直接数字频率合成器（DDS），可用硬件或软件实现。即用累加器按频率要求对相应的相位增量进行累加，
再以累加相位值作为地址码，取存放于ROM中的波形数据，
经D/A转换、滤波即所得需要波形。方法简单，频率稳定度高，易于控制。
方案四：采用单片机控制动态生成程序。该方法引入动态编程和吞时钟技术，使用8031便可产生50kHz的正弦波，能达到指标要求。单片机在此不仅是控制器，还是信号发生器，用软件产生正弦波，使硬件开销达到最省。
（2）方波的产生
方波可由正弦波整形得到，关键是如何控制占空比，对此有几种方案。
方案一：由D/A转换器产生占空比相应的电压，将之与正弦信号进行比较就可得到所需占空比方波。但这种方法精度较差，难以达到2%的步进要求。
方案二：先把正弦波变换为锯齿波或三角波，然后进行比较。这样一来虽然可以提高精度，但电路复杂，成本高，调试也困难。
方案三：采用计数定时方法，先将正弦波变换为方波，再用它的上升沿触发一计时电路，该电路在计时期间输出为高电平，计时终止后输出为低电平，该输出波形即为所需要波形。这种方法计时精度高，成本低。
2．实施方案
根据以上分析，选用如下方案。
（1）正弦波产生
800Hz以下的正弦波产生采用软件相位累加DDS方案来实 800Hz
现。800Hz~50kHz的正弦波采用动态生成程序的方法来实现。（2）方波的产生
方波由同频率的正弦波产生，采用计数定时方案来实现占空比的步进调整。为提高占空比的精度，采用预分频和择优技术。
二、硬件系统 信号源的硬件系统框图如图所示。下面将分别介绍各组成部分的功能和实现方法。 单片机80C32键盘显示82C79吞脉冲GAL 动态程序存储器6264程序存储器27C128晶振36MHz 方波82C53
DAC0808滤波器
模拟开关CD4051输出驱动NE5532
幅度控制
DAC0832波形输出
单片机系统是整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是波形数据的产生器。 单片机系统 吞脉冲GAL （4）由2-4译码器74LS139和GAL16V8组成译码电路。 （1）由单片机80C32（内部RAM 为256Byte ）、程序存储器EPROM27C128和地址锁存器373构成最小系统。 单片机80C32 （2）由RAM6264构成动态程序存储器，将80C32的/PSEN 接6264的/RD ，它既占据8K Byte 的程序存储器空间，同时又占据8K Byte 的数据存储器空间。 动态程序存储器
6264 （3）由可编程键盘、显示接口芯片82C79构成的键盘显示电路，82C79用中断方式与80C32通信。功能键：Enter 、Stop 、A 、K 、Auto +、Auto -，正弦波/脉冲波数字键：0～9系统复位键：Reset （不由82C79控制） 键盘显示
82C79
整机系统地址分配如下：
27C128：0000H～3FFFH的程序存储空间6264： 6000H～7FFFH的程序和数据空间82C53： 4000H～5FFFH
DAC0832： A000H～BFFFH
82C79： E000H～FFFFH
