波形发生器地设计与仿真(校级优秀)

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1、实用标准文案波形发生器的设计与仿真学生姓名：李芃博指导老师：朱晓娟（信息与控制工程学院电子信息工程专业）【摘要】：波形发生器是一种应用广泛的信号源。它输出的常规波形经常应用在电子电路的性能测试、参数测量，电子技术实验等科研领域。本文设计一种基于单片机AT89C52的波形发生器。系统根据查表法基本原理，采用单片机查询片内ROM波形函数表，并用DAC0832进行数模转换实现波形生成。双D/A数控电位器实现幅度控制。系统利用软件方式实现直接数字频率合成，并使用LED灯作为波形的输出显示。输出波形包括正弦波

2、、方波、三角波信号以及上述三种波形线性组合波，可以进行波形幅值和频率的调节，并用采用中断式键盘实现人机交互，串行E2PROM（AT24C02）实现了波形数据的掉电保护功能。该波形发生器具有操作简便灵活，性价比高和智能化程度高等特点。【关键词】：波形发生器；数字频率合成；单片机AT89C52；D/A转换【abstract】：TheWaveformgeneratorisawidelyusedsource.Theconventionalwaveformofitsoutputisoftenusedinper

3、formancetestingofelectroniccircuit,parametermeasurement,electronictechnologyexperimentandotherresearchareas.ThispaperdesignawaveformgeneratorbasedonSCMAT89C52.Accordingtothebasicprincipleoflook-uptablemethod,thesystemusetheSCMtoquerytheOn-chipROMwavefo

4、rmfunctiontableandusetheDAC0832chiptogeneratethewaveformbydigitaltoanalogdateconversion.ThedualD/Adigitallycontrolledpotentiometersrealizethewaveformamplitudecontrol.ThesystemachievetheDirectDigitalFrequencySynthesizerbyprogramingaswellasusetheLEDlampt

5、oshowthecurrentwaveform.Outputwaveformsincludesine,squae,triangularwavesignalandalinearcombinationwaveoftheabovethreekindsofwaveforms.Theamplitudeandfrequencyofthewaveformcanberegulated.Theusercancontrolthewaveformgeneratorbyusingtheinterrupt-typekeybo

6、ard.SerialE2PROM(AT24C02)realizesthewaveformdataprotectionagainstpowerdown.Thewaveformgeneratorissimple,flexible,cost-effectiveandhighintelligence.【keywords】：Waveformgenerator;DDS;SCMAT89C52;Digitaltoanalogconversion1绪论1.1课题背景波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各

7、种电子电路设计应用中必不可少的仪器设备之一。随着电子测量以及很多部门对各种波形信号发生器的广泛需要以及电子技术的快速发展，促使信号发生器性能提高，种类增多。尤其随着70年代微处理器的崭露头角，更促使信号发生器向着智能化、自动化方向发展。信号发生器作为一种通用的电子设备，在科研、测控、通讯生产等领域都得到了非常广泛的运用。1.2理论分析直接数字频率合成(DDS，DirectDigital文档大全实用标准文案Synthesis)技术是一种先进的频率合成技术，其基本原理是基于奈奎斯特(Nyquist)采样

8、定律，将模拟信号经采样量化后存入存储器的查找表中，通过寻址查找表的输出波形数据，再经过D/A转换以及滤波便可恢复原波形。基于DDS技术的任意波形信号发生器(AWG，ArbitraryWaveformGenerator)具有较高的输出带、宽精细的频率分辨率、频率转换灵活、输出波形灵活等特点。图1-3为DDS模块原理图。图1-1DDS原理图1.3方案选择方案一：采用分立元件实现非稳态的多谐振振荡器，这种信号发生器输出频率范围窄，而且电路参数设定较繁琐，其频率大小的测量往往