信号发生器课程设计(论文)

摘要波形发生器是一种常常利用的信号源，普遍地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。

本次课程设计利用的AT89C51 单片机组成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期能够用程序改变，并可按照需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等长处。

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。

用AT89C51单片机采用程序设计方式组成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波，再通过DA转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,并通过LM324集成运放把信号放大，通过示波器将波形显示在屏幕上。

波形的周期可用程序改变，此设计具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。

通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求，均达到了课程设计的目的。

一、设计原理数字信号能够通过数/模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方式来取得所需要的波形。

AT89C51单片机本身就是一个完整的微型运算机，具有组成微型运算机的各部份部件：中央处置器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、按时器/计数器和串行通信接口等，只要将AT89C51再配置键盘及其接口、显示器及其接口、数模转换及波形输出、指示灯及其接口等四部份，即可组成所需的波形发生器，其信号发生器组成原理框图如下图所示。

图信号发生器原理框图AT89C51是整个波形发生器的核心部份，通进程序的编写和执行，产生各类各样的信号，当数字信号电路抵达转换电路，将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。

并通过滤波放大电路将波形输出出来。

二、设计内容一、运用keil软件对程序进行编写，运行程序，并进行程序修改。

二、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。

3、将程序下载到仿真单片机中，并观测输出波形。

4、对程序进行修改，再次运行仿真软件，直到输出理想的波形。

编号：____________审定成绩：____________毕业设计（论文）设计（论文）题目:___基于单片机的信号发生器设计____单位（系别）：______________________学生姓名：______________________专业：______________________班级：______________________学号：______________________指导教师：______________________答辩组负责人：______________________摘要随着现代电子技术的飞速发展，电子测量技术不断完善，信号发生器作为电子测量技术的关键设备也不断更新，信号发生器的频率精度和频率稳定性已成为关注的焦点，国内信号发生器频率精度不高，频率稳定性差，成为约束信号发生器技术发展的瓶颈。

本文从提高信号发生器的频率精度和稳定性的角度出发，利用单片机和频率控制实现信号幅度数字存储和转换的方案和实现。

在本文中，对信号发生器硬件系统的设计过程进行了研究，并进行了电路设计，充分发挥了高精度，高稳定性的特点。

然后，软件系统的设计从整体软件流程图计划。

整个软件系统分为程序初始化模块，键盘显示模块，频率控制字计算模块，频率控制字传输模块等，频率输出控制更准确。

在本文中，分析了数字信号发生器组装和调试的硬件系统，组装和调试过程，故障现象的组装和调试过程进行了分析和解决;在完成硬件系统的基础上，然后软件逐步调试，获得准确的测试数据，通过最终的测试数据验证数字信号发生器具有高精度和高稳定性的优异性能。

最后，本文总结和展望了整个设计和验证过程，提出了进一步提高信号发生器精度和稳定性的思想。

它还提出了如何提高输出频率范围的想法。

如何进一步提高数字信号发生器的性能和未来的研究工作。

【关键词】信号发生器髙性能高精度高稳定度单片机ABSTRACTWith the rapid development of modern electronic technology, electronic measurement technology continues to improve, the signal generator as the key equipment of electronic measurement technology is also constantly updated, the signal generator frequency accuracy and frequency stability has become the focus of attention, the domestic signal generator frequency Accuracy is not high, the frequency stability is poor, become a constraint signal generator technology development bottleneck. In this paper, the frequency and stability of the signal generator to improve the accuracy and stability of the use of single-chip and frequency control to achieve signal amplitude digital storage and conversion program and implementation.In this paper, the signal generator hardware system design process was studied, and the circuit design, give full play to the high precision, high stability characteristics. Then, the software system is designed from the overall software flow chart. The whole software system is divided into program initialization module, keyboard display module, frequency control word calculation module, frequency control word transmission module, focusing on frequency control word calculation method improvement, frequency output control more accurate.In this paper, the hardware system, the assembly and debugging process of the digital signal generator assembly and debugging are analyzed and the process of assembling and debugging the fault phenomena is analyzed and solved. On the basis of the hardware system, the software is gradually debugged and obtained accurately Of the test data, through the final test data to verify that the digital signal generator with high accuracy and high stability of the excellent performance.Finally, this paper summarizes and prospects the whole design and verification process, and puts forward the idea of further improving the accuracy and stability of the signal generator. It also raises the idea of how to increase the output frequencyrange. How to further improve the performance of digital signal generator and future research work.【Keywords】signal generator high performance high precision high stability single chip目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)第一章绪论 (2)第一节研究背景 (2)第二节研究现状 (2)第三节研究目的及意义 (4)第二章方案设计 (6)第一节方案比较 (6)一、方案一 (6)二、方案二 (6)三、方案三 (7)四、选出方案 (7)第二节芯片选择 (7)一、方案一 (7)二、方案二 (8)三、选出方案 (9)第三章电路设计 (10)第一节基本原理 (10)第二节单片机资源分配 (10)一、单片机基本原理介绍 (10)二、AT89S51工作原理 (14)第三节资源分配 (14)第四节电路原理 (15)一、DAC0832芯片原理 (15)二、DAC0832工作原理 (16)第五节 MC1403 (18)第六节 LM324 电压放大器 (19)第四章软件设计 (20)第一节主程序框架 (20)第二节子程序框架 (21)一、锯齿波形 (21)二、三角波形 (22)三、正弦波形 (22)四、方波波形 (23)五、延时程序 (24)第五章测试结果展示 (25)第一节仿真波形 (25)一、锯齿波 (26)二、三角波 (26)三、正弦波 (27)四、方波 (27)第二节产生各波形的数据 (28)第三节波形结果分析 (28)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)引言如今是科技和仪器仪表高度智能化的信息社会快速发展的时代，电子技术进步，带来根本性的变化。

函数信号发生器函数信号发生器1.概述1.1 任务说明1．设计、调试方波、三角波、正弦波发生器2．输出波形：方波、三角波、正弦波3．.频率范围三段：10～100Hz，100 Hz～1KHz，1 KHz～10 KHz4．正弦波U≈3V，三角波U≈5V，方波U≈14V1.2 信号发生器发展现状随着信息科技的发展，在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，这就需要能产生高频信号的振荡器。

在电子工程中，常常用到正弦信号，作为信号源的振荡电路，主要的要求是频率准确度高、频率稳定性好、波形失真小和振幅稳定度高等。

在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火，超声波焊接，超声诊断，核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

可见，正弦波振荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。

正弦波振荡电路广泛应用于无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器等。

正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。

它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电是从电源的直流电转换而来的。

1.3 信号发生器的分类信号发生器用途广泛、种类繁多，它分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。

专用仪器是为某种专用目的而设计制作的，能够提供特殊的测量信号，如调频立体声信号发生器、电视信号发生器等。

通用信号发生器应用面广，灵活性好，可以分为以下几类：1、按发生器输出信号波形分类按照输出信号波形的不同，信号发生器大致分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和随机信号发生器。

应用最广泛的是正弦信号发生器。

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。

函数信号发生器也比较常用，这是因为它不仅可以输出多种波形，而且信号频率范围较宽。

西北大学职业技术学院毕业设计（论文）题目：方波-三角波-正弦波信号发生器姓名：学号：专业班级：电子信息工程技术指导老师：2011 年5月14日目录目录 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 【摘要】 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 【简介】 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 【关键词】 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 【正文】 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 1设计原理框图---------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2设计方案---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1起振电路（正弦波发生电路）的设计 -------------------------------------------------------------- 4 2方波产生电路的设计 ------------------------------------------------------------------------------------ 7 3三角波发生电路设计 ------------------------------------------------------------------------------------ 8 4幅度调电路------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 5总电路图--------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3仿真电路及仿真过程 ----------------------------------------------------------------------------------------- 10 4安装及调试------------------------------------------------------------------------------------------------------ 14 5实验数据--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 6误差及改进方法------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 7总结 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 参考资料： -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 附录1：电路元器件 -------------------------------------------------------------------------------------------- 21 附录2：电路仿真原理图 -------------------------------------------------------------------------------------- 22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。

摘要本系统是基于STC12C5A60S2单片机的数字式低频信号发生器。

采用STC12C5A60S2 单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（OPA2227）、电压幅度控制电路（PGA2311）、按键和Nokia5110液晶显示屏模块等。

通过按键控制可产生方波、锯齿波、三角波、正弦波、梯形波等，并能通过键盘的改变输出波的波形、频率以及幅度，达到人机交互的目的，同时用液晶显示屏显示对应波形的名称、频率和幅度。

其设计简单、性能优良，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一定的实用性。

关键词：单片机，信号发生器，D/A 转换，STC12C5A60S2DAC0832 PGA2311AbstractThe system is based on single-chip digital STC12C5A60S2 low frequency Signalgenerator. Using STC12C5A60S2microcontroller as a control core, peripheralconversion circuit (DAC0832), op-amp circuits (OPA2227), the voltage amplitude control circuit (PGA2311), buttons and Nokia5110 LCD module. Button control can generate a square wave, sawtooth, triangle, sine wave, trapezoidal wave, and the wave through the keyboard to change the output waveform, frequency and amplitude, the purpose of human-computer interaction, while the LCD display with corresponding waveform the name, frequency and amplitude. The design is simple, good performance, can be used for a variety of needs to place low-frequency signal source, has a certain practicality.Keywords: microcontroller, signal generator, D / A conversion, STC12C5A60S2、 DAC0832、PGA2311目录引言 (1)1绪论 (2)1.1 信号发生器现状 (2)1.2单片机在低频信号发生器中的应用 (2)2 总体方案设计 (3)3 方案论证 (4)3.1波形产生电路 (4)3.2信号衰减电路 (4)3.3可控放大电路 (4)3.4滤波电路 (4)3.4 控制以及显示模块 (5)3.4 电源供电以及其它 (5)4 硬件电路设计 (6)4.1 信号产生及处理电路 (6)4.1.1波形产生电路 (6)4.1.2 信号衰减电路 (6)4.1.3 程控放大电路 (7)4.1.4滤波电路 (7)4.1.5电源供电以及其它 (8)4.2单片机控制部分 (9)4.2.1 时钟电路 (9)4.2.2 复位电路 (9)4.2.3显示及按键控制电路 (10)5、软件原理 (11)5.1程序流程框图 (11)5.1.1主程序流程设计 (11)5.1.2外部中断程序流程设计 (12)5.2信号发生器程序 (12)6 测试方法及测试结果 (20)6.1 测试使用仪器及型号 (20)6.2 测试方法及测试数据 (20)6.2.1 输出波形测试 (20)6.2.2输出波形参数设置 (21)3数据误差分析 (22)7 总结分析及结论 (23)8 谢辞 (24)9 参考文献 (25)10 附录 (26)引言当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步给人们带来了根本性的转变。

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。

毕业综合实践成果名称：多功能信号发生器设计届别： 2015届二级学院（部）：物流技术学院专业名称：计算机控制班级名称： S314112学生姓名：**学生学号： 31指导教师：付锐目录1、概述 ......................................................1.1 信号发生器现状 .......................................1.2 单片机在波形发生器中的应用 ............................2、系统总体方案及硬件设计 ...................................2.1 系统分析 ..................................................2.2 总体方案设计……………………………2.2.1系统总体结构框图设计 .....................................2.3 总体硬件设计 ..............................................2.4系统各模块设计 .............................................2.4.1 资源分配 ................................................2.4.2显示器接口设计 ...........................................2.4.3 复位与时钟电路设计 ......................................2.4.4 按键中断电路设计 .......................................2.4.5 D/A转换电路设计 ........................................3、软件设计 ....................................................3.1软件总体设计 ..............................................3.2 软件功能设计 .............................................3.2.1系统初始化程序设计 ......................................3.2.2 按键检测及中断处理程序 .................................3.2.3 液晶显示程序 ...........................................3.2.4 正弦波发生程序设计 .....................................3.2.5方波产生程序 ............................................3.2.6三角波产生程序 ..........................................3.2.7梯形波产生程序 ..........................................4、实验仿真 ..................................................4.1 protues软件仿真步骤 .....................................4.2 仿真结果 .................................................4.3仿真结论 ..................................................5、课程设计体会 ..............................................参考文献 ........................................................附1：源程序代码 ...............................................附2：系统原理图 ...............................................[摘要]本设计采用基于AT89S52的单片机最小系统为核心，成功产生出幅值和频率都可调的正弦波、梯形波、方波、三角波等波形。

1绪论电子学兴起于本世纪30-40年代，1873年麦克斯维提出了电磁波学说，为无线电技术的发展奠定了理论基础。

20年代中期以后，由于晶体管技术和集成电路技术的飞速发展。

电子技术已经成为当今科学技术领域最活跃，影响最广泛的学科之一。

电子技术在促进国防建设、科学技术研究、工农业生产、第三产业发展、提高人类居住和生活质量等方面发挥了极其重要的作用。

之后由于电子信息业的迅速发展，其应用几乎设计人类生活的一切领域，因此电子学的广泛性、快速性、多样性的发展，不能不认为这是它的特点之一。

当今以集成电路和微处理器为中心的微电子技术使电子产品的更新变得很快。

可以说电子学的迅速发展为现代信息社会的发展打下了坚实的基础，并将更进一步地推动信息化社会的发展。

电子信息产业与电子科学技术在当今已与经济建设、社会建设、国防建设息息相关的极其重要的因素。

当今世界处于电子信息时代。

电子信息产业日新月异地高速发展，世界电子信息产业全面完成了向微电子化的过渡。

有人预言，现代技术的巨大推动力，将推动社会永久的繁荣。

在这方面，信息电子技术的作用尤其突出。

社会正向信息社会、知识社会、网络社会发展。

俯瞰世界，我们看到了信息电子科学技术的发展；同时也听到了关于经济发展与人类未来的许多讨论，诸如“无限制经济发展”、“长期经济繁荣”；更观察到众多实际的社会现象，诸如：各国实行经济开放、企业全球化、世界市场重组。

可以说，这些经济现象的出现，无一不同电子信息技术的突飞猛进密切相关。

人们在展望科技、经济与社会的未来发展时，重视信息电子领域的三大法则，即穆尔法则（微处理器的能力每18个月翻一翻）、梅特卡夫法则（网络价值等于网络节点数的平方）和盖茨法则（点子、创新与竞争）。

人类经济社会发展对电子信息技术的依赖空前增强。

2 基础知识的介绍本课题设计的数显多波形信号源主要是由数显频率计和信号发生器的电路组合而成。

因此有必要在这里介绍一下数显频率计和信号发生器的一些相关性的基础知识，以便对课题设计有更深刻的认识。

信号发生器的毕业论文信号发生器的毕业论文引言：信号发生器是电子工程中常用的一种测试仪器，它能够产生各种不同频率和波形的信号，用于测试、调试和研究电子设备。

在现代电子技术的发展中，信号发生器起到了至关重要的作用。

本篇论文将从信号发生器的原理、应用和发展趋势等方面进行探讨，以期对信号发生器的研究和应用提供一定的参考。

一、信号发生器的原理信号发生器的原理是通过电子元件的运算和控制，产生不同频率、幅度和波形的电信号。

其基本构成包括振荡器、放大器和输出接口等。

振荡器负责产生基本的振荡信号，放大器将振荡信号放大到所需的幅度，输出接口则将信号输出到被测设备。

在信号发生器的振荡器中，常用的振荡电路有RC振荡电路、LC振荡电路和晶体振荡电路等。

这些振荡电路根据不同的频率范围和精度要求，选择合适的电路结构和元件参数，以确保信号发生器的稳定性和准确性。

二、信号发生器的应用信号发生器广泛应用于电子设备的测试、调试和研究领域。

其中，主要包括以下几个方面的应用：1. 电子设备测试：信号发生器可以模拟各种不同的输入信号，用于测试电子设备的性能和响应。

例如，通过改变信号的频率和波形，可以测试电子设备对不同频率的响应情况，以评估其频率特性。

2. 通信系统测试：信号发生器在通信系统测试中起到了至关重要的作用。

它可以产生模拟的通信信号，用于测试通信设备的传输质量和性能。

通过调整信号的频率和幅度，可以模拟不同的通信环境，以评估设备在不同条件下的工作情况。

3. 信号调试和分析：信号发生器可以产生复杂的信号波形，用于调试和分析电子设备的工作状态。

通过观察信号的波形和频谱特性，可以判断设备是否正常工作，并找出可能存在的问题。

4. 电子研究和教学：信号发生器是电子研究和教学中常用的实验工具。

它可以帮助学生和研究人员理解电子原理和信号处理的基本概念。

通过实验和观察不同信号的特性，可以提高学生的实践能力和理论水平。

三、信号发生器的发展趋势随着电子技术的不断发展，信号发生器也在不断演进和改进。

基于单片机的低频信号发生器设计论文要摘单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。

本文以STC89C52可输出正弦波、方波、信号发生器通过硬件电路和软件程序相结合,波形和三角波、三角波、梯形波，波形的频率在一定范围内可改变.硬件电路和软件频率的改变通过软件控制。

介绍了波形的生成原理、该信号发1440HZ的波形。

部分的设计原理。

本系统可以产生最高频率生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。

;D /A单片机转换; 关键词:低频信号发生器;Abstracta of microcontroller as the core design This paper takes STC89C52 frequency function generator.The signal generator through a combination of hardware circuit and software program.Can output sine wave, square of frequency triangle wave, trapezoidal wave,The wave, triangle wave, and 。

The waveform certain waveform can be changed in a rangethe frequency are changed by software control,This paper introduces design of software part generating principle, hardware circuit and of principlewaveforms,This system can produce the maximum frequency of 1440HZ waveform,The signal generator has the advantages of small volume, low price, stable performance, complete functions.microcomputer low-frequency Keywords: chipsignalgeneratorD /A conversion一、设计选题及任务设计题目：基于单片机的信号发生器的设计与实现．任务与要求：设计一个由单片机控制的信号发生器。

基于LabVIEW的音频信号发生器的虚拟仪器设计摘要：随着计算机与微电子技术的发展，出现了虚拟仪器。

它以软件为核心，把计算机技术和仪器技术完美结合起来，充分应运飞速发展的计算机技术来实现和增强传统仪器的功能。

虚拟仪器开创了仪器使用者可以成为设计者的新时代，代表了仪器发展的方向，它已成为21世纪测试技术和仪器技术发展的主要方向。

本设计正是顺应仪器发展的趋势，利用图形化编程软件LabVIEW来实现虚拟音频信号发生器，真正做到“软件即硬件”。

在硬件上还提出以PC声卡代替昂贵商用数据采集卡，大大降低了生产成本，实现了基于LabVIEW的常用周期信号的单通道和双通道模拟输出，使设计具有广阔的开发价值和应用前景。

论文在简要介绍了虚拟仪器概念、研究现状、发展趋势以及编程软件LabVIEW特点的基础上，概述了音频信号发生器的基本原理,分析了声卡的功能及相关设置，并对构成系统的各模块做了详细叙述。

关键词:虚拟仪器；音频信号发生器；LabVIEW；声卡Virtual Audio Signal Generator Based on LabVIEWAbstract: With the development of computer and microelectronics technology, virtual instruments appear. Virtual instruments achieve the perfect combination of computer science technology and instrument technology through taking the software as the core technology. Virtual instruments realize and enhance the functions of traditional instruments by developing computer technology .Virtual instruments initiate the new era that the instrument users can be the instrument designers. Virtual instruments represent the direction of instruments and it has become the main direction of technological development in the 21st century testing technology and instruments. This design used graphical programming software LabVIEW to design virtual audio signal generator, exactly adjusting the trend of the instrument development, and truly achieve "software that is hardware". In order to reduce production costs and implement single - channel and dual - channel output of common analog periodic signals based on LabVIEW, the design also bring forward to replace the expensive commercial data acquisition card with PC sound card. It has broad application and development prospect. Based on brief introduction of virtual instruments concept, present conditions ,developing trends and characteristics of programming software LabVIEW ,the basic principles of audio signal generator are outlined , the function and relative configurations of sound card are analyzed, and details of each system composing module is presented.Key words: virtual instrument; audio signal generator; LabVIEW; sound card目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 虚拟仪器概述以及国内外研究现状 (1)1.2.1 虚拟仪器概述 (1)1.2.2 虚拟仪器国内外研究现状 (3)1.3 课题的意义 (4)1.4 课题内容 (5)2 系统基本功能描述及软硬件概述 (6)2.1 系统基本功能描述 (6)2.2 软件LabVIEW概述 (6)2.2.1 LabVIEW的结构 (7)2.2.2 LabVIEW模板分析 (8)2.2.2.1 工具模板（Tools Palette） (8)2.2.2.2 控制模板(Controls Palette) (9)2.2.2.3 功能模板(Functions Palette) (10)2.3 硬件声卡概述 (11)2.3.1 声卡工作原理 (11)2.3.2 声卡的工作流程 (12)2.3.3 声卡主要技术指标 (12)3 系统整体方案和各组成部分方案设计 (13)3.1 系统整体方案设计 (13)3.2 波形发生部分方案设计 (13)3.2.1 仿真信号发生器Simulate Signal. vi (15)3.2.2 多谐信号附加噪声的波形发生器Tones and Noise Waveform .vi (17)3.2.3 公式节点产生仿真信号 (19)3.3 声音输出部分方案设计 (21)3.4 图形显示部分方案设计 (22)3.4.1 Waveform Chart (22)3.4.2 Waveform Graph (24)3.4.3 XY Graph (25)4 音频信号发生器系统的设计与结果显示 (26)4.1 音频信号发生器前面板的设计 (26)4.2 音频信号发生器流程图设计 (28)4.3 音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.1 单声道音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.2 双通道音频信号发生器运行结果显示 (32)5 音频信号发生器系统的调试和结果分析 (34)6结论............................................................................................... 错误！未定义书签。

基于proteus的信号发生器的设计摘要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。

能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器，其频率范围可从几个微赫到几十兆赫，除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。

本设计是使用集成运算放大器设计的一种宽度可调的矩形波发生器。

它主要由反相输入的滞回比较器和RC电路组成，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。

而使电容的正向和反向充电时间常数不同，利用二极管的单向导电性引导电流流经不同的通路，就形成占空比可调的矩形波发生电路。

高频、低频和超低频信号发生器，大多使用文氏桥振荡电路，即RC振荡电路，通过改变电容和电阻值，改变频率。

用以上原理设计的信号发生器，其输出波形一般只有两种，即正弦波和脉冲波，其零点不可调。

而且价格也比较贵，一般在几百元左右。

在实际应用中，超低频波和高频波一般是不用的，一般用中频，即几十赫兹到几十千赫兹。

关键字：信号发生器、宽度可调、矩形波、锯齿波、时间常数1.概述在电子技术日新月异的形势下，信息技术随之迅猛发展。

信息是存在于客观世界的一种事物现象，人们正是通过信息的获取、存储、传输和处理等来不断认识和改造世界的。

而信号作为信息的载体，是指带有信息的随时间或其他自变量变化的物理量或物理现象，信号时使用极为广泛的基本概念，无论是在自然科学领域，还是在社会科学领域都存在大量的应用研究问题。

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。

能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器，其频率范围可从几个微赫到几十兆赫，除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。

例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。

基于AVR单片机的信号发生器设计The design of signal generator based onAVR SCM中文摘要信号发生器在科技领域和生产实践中有着非常广泛的应用。

在电子测量实验课程建设中，为了使学生深入了解信号发生器的原理以及工作流程，开发一套简易、实用的信号发生器具有重要的意义。

在查阅大量文献资料的基础上，通过对几种常用设计方案的对比分析，得出直接数字频率合成(DDS)技术设计的信号发生器具有控制灵活、频率分辨率高、相位连续、切换速度快、输出相位噪声低和可以产生任意波形等优点。

本文基于AVR单片机，采用DDS设计方案，对信号发生器的硬件设计和软件实现做了详细的分析,完成了软硬件的设计和调试，开发了一套用于实验教学的信号发生器。

该仪器通过键盘控制及LED 显示，实现了方波、正弦波、三角波和扫频波的输出，并且输出幅度、频率在一定范围内可调。

通过研究与实践，所研制的信号发生器已经能够满足实验室教学需求。

关键词信号发生器 AVR单片机 DDS 键盘控制目录1 绪论1.1 课题研究的背景及意义1.2 国内外研究现状及发展趋势1.3 本文主要研究的内容及指标要求2 系统方案设计与选择2.1 系统方案的设计2.2 系统方案的选择2.3 本章小结3 硬件系统的设计3.1 系统原理总体设计3.2 系统子模块电路设计3.3 本章小结4 软件系统的设计4.1 软件系统总体流程的设计4.2 软件系统子模块流的设计4.3 本章小结5 系统测试5.1 系统测试情况5.2 本章小结总结参考文献致谢1 绪论1.1 课题研究的背景及意义信号发生器又称为信号源或者振荡器，在科技领域和生产实践中有着十分广泛的应用，如熔炼、高频感应加热、超声诊断、淬火、核磁共振成像等，都需要频率或者高或者低、功率或者大或者小的振荡器，信号发生器作为一种基础的仪器，市场上有很多成品[1]。

在电子测量实验课程建设中，为了让初学者更好的深入了解它的原理，以及工作流程，使初学者能够参与到开发信号发生器的工程当中，开发一套简易的，实用的，容易上手的信号发生器是非常有必要的。

毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的数字信号发生器设计电气工程学院基于 AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。

智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。

本系统是基于 AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。

采用 AT89S51作为系统的控制核心，外围电路采用数字 / 模拟转换电路（ DAC0832），运放电路（M C1458），按键， ISP 接口等。

通过按键控制切换产生正弦波，锯齿波，三角波，方波，各类型信号的频率统一为 100HZ，而幅值在 -5V~+5V范围内可调。

本设计电路原理简单，性能较好，具有一定的实用性和参考价值。

【关键词】单片机, 波形发生器，D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【A BSTRACT 】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display . The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【 KEY WORDS 】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论91.92.9第一章系统设计101.112.113.11第二章硬件电路的设计121. AT89S51122.153.154.175. ISP23第三章软件设计241.252.253.264.275.28第四章测试仿真291.292.303.31第五章其它311.312.32附录32Protel32 PCB33 Proteus343543绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备，传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建，如应用555 振荡电路可以产生正弦波，三角波，方波等波形，传统的波形发生器多采用这种方式设计，这种方式不应用单片机，但是这种方式存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点，在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟震动等领域往往需要低频信号源，而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果，而且低频信号源所需要的RC很大，大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度也难以保证，而且体积大，漏电，体积大是该类波形发生器的显著缺点。

信号发⽣器课程设计完整版多功能信号发⽣器摘要随着EDA技术以及⼤规模集成电路技术的迅猛发展，波形发⽣器的各⽅⾯性能指标都达到了⼀个新的⽔平。

Altera,Xilinx,AMD 等公司都推出了⽐较好的CPLD和FPGA产品，并为这些产品的设计配备了设计、下载软件，这些软件除了⽀持图形⽅式设计数字系统外，还⽀持设计多种数字系统的语⾔，使数字系统设计起来更加容易。

SOPC-NIOS EDA/SOPC实验开发系统是根据现代电⼦发展的⽅向，集EDA和SOPC系统开发为⼀体的综合性实验开发系统，除了满⾜⾼校专、本科⽣和研究⽣的SOPC 教学实验开发之外，也是电⼦设计和电⼦项⽬开发的理想⼯具。

整个开发系统由核⼼板SOPC-NIOSII-EP2C35、SOPC开发平台和扩展板构成，根据⽤户不同的需求配置成不同的开发系统。

采⽤CPLD/FPGA器件在QuartuesII 设计环境中⽤VHDL语⾔完成的波形发⽣器具有频率稳定性⾼，可靠性⾼，输出波形稳定等特点。

本⽂介绍了基于EDA技术的波形发⽣器的研究与设计。

在本课程设计中使⽤Altera公司的EP2C35系列的FPGA芯⽚，利⽤SOPC-NIOSII-EP2C35开发板⾼速AD/DA转换模块等资源，运⽤LPM-ROM制定的⽅法设计的波形发⽣器，利⽤4×4键盘阵列实现了正弦波，⽅波，三⾓波，以及锯齿波四种波形的输出及频率和幅度的控制，并利⽤液晶显⽰模块实现信号频率、波形和幅度的显⽰，经过实际下载到FPGA实验板上，设计要求已经完全实现。

关键字：FPGA；VHDL；EDA；QUARUS2；多功能信号发⽣器⽬录1.摘要-----------------------------------------------------------12.多功能发⽣器设计⽬的与设计的意义-------------------------------3 2.1多功能发⽣器设计⽬的---------------------------------------32.2多功能发⽣器设计的意义-------------------------------------33.多功能发⽣器课程设计的内容及相关要求---------------------------34多功能发⽣器设计的⽅案以及相关原理-----------------------------44.1. 多功能发⽣器设计的原理框图-------------------------------44.2 多功能信号发⽣器的实现的⽅案------------------------------44.21 频率产⽣模块------------------------------------------44.22 键盘控制模块------------------------------------------54.23 波形控制模块------------------------------------------64.24 16*16点阵显⽰模块和数码管显⽰模块--------------------74.25 ⽤LPM-ROM制定的波形数据的⽂件模块--------------------75.多功能发⽣器的仿真结果及波形------------------------------------86 多功能发⽣器设计的⼼得体会--------------------------------------87. 多功能发⽣器设计的参考⽂献-------------------------------------98.附录-----------------------------------------------------------10 附录A 多功能发⽣器的原理总框图-------------------------------10附录B 各个模块的相关程序-------------------------------------12B.1 频率控制模块的程序----------------------------------12B.2 键盘控制模块程序------------------------------------15B.3 波形控制模块程序------------------------------------18B.4 16*16点阵与数码管显⽰模块--------------------------20B.5 波形数据⽂件程序------------------------------------262.多功能发⽣器设计⽬的与设计的意义2.1 设计⽬的（1）掌握⽅波—三⾓波——正弦波函多功能发⽣器的原理及设计⽅法。

信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:低频函数信号发生器的设计专业: 通信技术班级: 通技06-2 学号:姓名:指导教师:二ΟΟ八年十二月三十日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书目录摘要 0第1章方案设计 (1)设计任务 (1)方案选择 (1)第2章电路设计 (3)方波—三角波产生电路 (3)比较器电路原理 (3)积分电路原理 (4)参数计算与元件选择 (7)三角波—正弦波转换电路 (8)差分放大器电路原理 (8)参数计算与元件选择 (9)第3章电路安装与调试技术 (11)方波—三角波发生器的装调 (11)三角波—正弦波变换电路的装调 (11)结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附录三角波—方波—正弦波函数发生器 (15)摘要在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号源，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，用其它仪器观察、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。

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。

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1Hz~10Hz，10Hz~100Hz的各种波形，其中方波Vp-p≤24V；三角波Vp-p=8V；正弦波Vp-p>1V；波形特性：方波tr<30μs；三角波非线性失真系数 <2%；正弦波非线性失真γ<5%。

关键词方波；正弦波；三角波；函数发生器第1章方案设计设计任务在无线电通信、测量、自动控制等技术领域中广泛应用着各种类型的信号发生器，最常用的有正弦波信号发生器、方波信号发生器、三角波发生器。

随着集成技术的发展，集成电路在波形发生器电路中已被广泛采用，并且已制造出了能同时产生正弦波、方波、三角波专用集成电路。

毕业设计（论文）标题：正弦信号发生器设计学生姓名：周校兵系部：电子信息工程系专业：电子产品质量检测班级：0902指导教师：彭铁牛株洲职业技术学院教务处制目录1绪论 0信号发生器简介 0国内外研究现状 0信号发生器的分类 0DDS的背景和意义 (1)任务设计的主要内容 (2)2 系统原理分析 (3)正弦波的产生方式 (3)泰勒级数法 (3)查表法 (3)频率合成技术分析 (4)几种主要频率合成技术的比较 (4)ROM 表的设计 (10)DDS关键技术设计 (10)32位 (11)13位10位 (11)MSG (11)13位11位 (11)图离散信号紧缩原理图 4 硬件设计 (11)芯片简介 (12)整体电路设计 (12)复位电路设计 (13)供电电源设计 (14)人机接口部份设计 (14)5402和D/A的连接 (15)电路设计中注意的问题 (16)5 信号发生器的软件设计 (17)软件整体设计 (17)本系统软件由主监控程序模块、信号产生模块、人机交互模块组成。

其中主监控是系统软件的主程序，上电复位后系统第一进入系统软件的主程序，它的任务是识别命令、解释命令，并取得完成该命令的相应模块的入口，起着引导器件进入正常工作状态，协调各部份软件有条不紊的工作。

(17)单片机控制部份程序设计 (17)按键部份采用行列矩阵键盘连接法，这种接法能够有效地节省单片机接口资源。

软件通过查询行线和列线的状态，配合软件查表，查出该键的功能，转向不同的处置程序。

因此键盘处置程序的任务是：肯定有无按键按下；判断哪个键按下；形成键编码；按照键的功能，转向相应的处置程序。

其中还要消除按键抖动以避免错误识别键盘状态。

(18)DSP和单片机的主机接口程序设计 (18)主机接口HPI程序设计 (19)片内按时器设置程序设计 (20)6 系统性能测试及总结 (22)测试结果 (22)测试结果误差分析 (23)相位截断产生的误差 (23)幅气宇化产生的误差 (23)DAC转换误差产生的误差 (24)其他噪声源带来的误差 (24)参考文献 (25)摘要在21世纪的今天，信号发生器已经普遍地应用于雷达应用，通信系统的仿真与测试等国防、科研和工业领域。