用单片机实现多功能频率信号发生器

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1、太原科技大学 毕业设计（论文）设计题目：用单片机实现多功能频率信号发生器姓名学院（系）专业年级指导教师2010年月日摘要本设计在对直接数字频率合成的原理及其输出信号的性能进行分析的基础上，采用直接数字频率合成(DDS)的设计方法，对任意波形发生器进行电路设计，利用单片机实现对输出频率和相位的预置及显示的软件控制，通过通信接口下载任意波形数据实现波形数据更新，可产生高分辨率任意波形。本文对硬件电路设计进行研究，完成了电源模块、单片机系统、DDS芯片等硬件电路设计。论文最后给出了系统的测量结果，并对误差进行了一定分析

2、。关键词：　波形发生器;单片机;DDS芯片;正弦波;双极性Designofmulti-frequencySignal--generatorControlledbySingle-chipMicro-computerABSTRACTThedesignsoftwareandhardwarecombinationoftheadvantagesoffulluseofthesoftware,playtotheirstrengthsasmuchaspossibletoreducehardwareoverhead.Quickly

3、andeasilygenerateaspecificfrequencyandamplitudeofthewaveformdata;insingle-chipcontrol,theuseofthecircuitgeneratedaddress,readdata,DDS,toobtaintherequiredwaveformsignals.Whiletheoutputwaveformdatastoredindatamemory,soyoucanensurethatthewaveformdataisnotlostaft

4、erpower-down.太原科技大学毕业设计（论文）任务书2第一章绪论51．1研制任意波形发生器的意义51．2国内外动态61.3任意波形发生器实现方式81．4本设计所做主要工作9第二章系统整体设计112.1系统原理112.2系统任务122．2DDS的基本原理及性能特点132．3专用DDS芯片电路分析152．4AD8950芯片的控制电路和控制时序182.5单片机简介19第三章系统硬件设计213．1信号的产生与控制电路设计213．2人机交互电路设计243．3信号处理电路设计273．4电路设计中注意的问题303．5系

5、统的杂散噪声处理31第四章系统软件设计334．1系统编程语言和编程工具334．2软件总体设计344．3主监控程序模块354．4信号产生软件的设计364．5串行通信程序设计38第五章系统测试415.1系统使用环境415.2系统使用说明415.3系统性能指标43第六章总结与展望436.1总结436．2展望44第一章绪论1．1研制任意波形发生器的意义波形发生器是一种广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域的信号源。比如电参量的测量、雷达、通信、电子对抗与电子系统、宇航和遥控遥测技术等等，从某种意义上说高品质信号源更

6、是实现高性能指标的关键，很多现代电子设备和系统的功能都直接依赖于所用信号源的性能，因此高品质信号源被人们喻为众多电子系统的“心脏”。随着通信、雷达、的不断发展，对信号源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出频率的个数以及信号波形的形状提出越来越多的要求。为了提高信号源输出频率稳定度，可以采用晶体振荡器等方法来解决。为了满足频率个数多的要求，可以采用频率合成技术，即通过对频率进行加、减、乘、除的运算，可从一个高稳定度和高准确度的标准频率源，产生大量的具有同一稳定度和准确度的不同频率。传统的波形发生器只能产生一些常规

7、的信号如正弦波、方波、脉冲波、三角波等。随着科学实验研究的需求的不断发展，传统的波形发生器在一些特定的场合已经不能满足要求，因为在许多应用研究领域中，不但需要一些规则的信号，而且还需要一些不规则的信号用于系统特性的研究。如电镀电源对于镀层影响、电子设备的性能指标测试、及对系统中各种瞬变波形和电子设备中出现的各种干扰的模拟等研究中，就需要能提供一些非常规的测试信号以至于任意波形信号的信号源，即能产生现场所需要波形的任意波形发生器(ArbitrarryWaveformGenerator。AWG)。对任意波形发生器的研

8、制开发我国起步晚，技术大大落后于国外先进技术。因此，开发高性价比的任意波形发生器是迫在眉睫，对发展我国电子行业有着非常重大的意义，具有广泛的应用前景，与国外同类产品保持在性价比上的优势，可打破国外的技术垄断和封锁。1．2国内外动态运用DDS技术是设计任意波形信号发生器的一种通用手段，DDS不仅可以产生正弦波同时也可以产生任意波，这是其他频率合成方式所不具有的特点，任意波在