多功能函数信号发生器-论文

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1、多功能函数信号发生器摘要：本文介绍一种用STC89C52单片机构成的波形发生器，可用来产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的周期可用程序改变，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。文章给出了源代码，通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求。关键词：单片机；仿真；信号发生器；波形；IIIMulti-functionalfunctionsignalgeneratorAbstract:ThispaperintroducesthewaveformgeneratorconstitutedbySTC89C52si

2、ngle-chip.Itcanproducesquare_wave,trianglewave,sinewaveandsawtoothwave.Thecycleofwaveformcanbechangedbytheprogram.Itcouldchoosesinglepolarityoutputordualpolarityoutputaccordingtotheneed,Ithastheadvantagesofincludinglinessimply,compactstructureandsuperiorperformance.Thispaperhasg

3、avedthesourcecode.Bythemethodofthesimulationtesting,itisprovedthattheperformanceindexmeetthedesignrequirements.Keywords:microcontroller;simulation;signalgenerator;waveform;III目录1绪论11.1函数信号发生器概述11.2市场上主流多功能函数信号发生器12研究内容和方法42.1研究内容42.2研究方法42.3设计功能43硬件设计53.1硬件原理框图53.2单片机最小系统63.3ICL

4、8038的结构73.4显示电路93.5实物图104软件设计124.1程序流程图124.2子程序流程图145总结与展望16参考文献17致谢18III1绪论1.1函数信号发生器概述函数信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供需要的已知信号，然后同其他仪表测量感兴趣的参数。它不是测量电路，而是根据使用者的要求作为激励源，仿真各种测量信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。目前我国在研究信号发生器方面有可喜的成就。但总的来说，我国信号发生器没有形成真正的产业。中国函数发生器产业发展中出现的问题中，如产业结果不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密

5、集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能量消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。就目前国内的成熟产品来看，核心部分存在成本高、控制不方便、创新能力小等缺点，因此和国外相比技术存在比较大的差距，所以开发出高性价比的函数发生器，从而与国外技术有所比拼，并且打破国外技术垄断，对目前我国发展中的电子业来说，是具有刻不容缓的作用的。随着电子技术的发展，电路测试对信号发生器的要求已经越来越高。除生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波之外，信号发生器还要用于模拟输出一些不

6、规则信号，以生成“实际环境”信号，包括在被测设备离开实验室或车间时可能遇到的毛刺、漂移、噪声和其它异常事件等。所有这些都要求信号发生器输出信号的参数如频率、波形、输出电压或功率等，能够在一定范围内进行更加精确的调整，并拥有更好的稳定性及输出指示[1]。目前市场上常见的信号发生器，按照价格与适用性大致可以分成高、中、低端，但由于品牌、型号冗繁，使用者在采购过程中面临很大难题。1.2市场上主流多功能函数信号发生器图1-1低端波形发生器19低端产品：DDS技术提高产品适用性通常价位在5,000元上下的信号发生器都是定位在普及水平的低端产品，这类产品由于性能指

7、标的限制，多应用于教育和培训，常见的低端信号发生器如上图1-1所示。普源精仪的DG1000系列、石家庄无线电四厂的TFG2000系列、南京盛普的SPF05/SPF10和台湾固纬的SFG-830。这四家产品均来自中国厂商，安捷伦、泰克等几家国际大厂并没有在低端市场投入什么战斗力，这主要缘于普及型产品不断提升的技术成本——DDS技术的向下移植。所谓DDS技术是直接数字合成技术(DirectDigitalSynthesis)的简称，包括安捷伦、泰克、普源精仪等厂商的高性能信号源都基于DDS技术。该技术1971年3月由美国学者J.Tierncy、C.M.Rad

8、er和B.Gold最先提出，这是一种从相位概念出发直接合成所需要波形的新的全数字频率合成技术。