eda课程设计（论文）-任意波形发生器

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1、摘要摘要：随着信息科技的发展，波形发生器在科技社会等多个领域发挥着越来越重要作用。信号发生器一般指自动产生正弦波、方波、三角波等电压波形的电路或者仪器。传统信号发生器大多由模拟电路构成，存在连线复杂、调试繁琐且可靠性较差等缺点。本次设计课题为应用VHDL语言及MAX+PLUSII软件提供的原理图输入设计功能，组合电子线路的设计加以完成一个任意波形信号发生器它具有结构紧凑，性能稳定，设计结构灵活，方便进行多功能组成的特点，经济实用，成本低廉。可产生正弦波、方波、三角波和锯齿波等多种波形信号，并可使用示波器观察波形。实现了系统信号实

2、时快速测量，也为其广泛应用于实际领域创造了条件。关键词：信号发生器VHDLMAX+PLUSII示波器20目录绪论3第一章系统设计41任意波形信号发生器的概述：42设计的意义4第二章系统设计方案51系统框图52系统电路图53基本工作原理6第三章单元电路模块源程序及功能71分频模块72频率选择模块83波形选择模块94.输出波形选择模块115.幅度控制模块136.DA转化模块：147系统总的仿真14第四章实验结果及硬件验证15实验心得18致谢词19参考文献2020绪论随着电子技术的发展，产品的技术含量越来越高，是得芯片的复杂程度越来越

3、高，人们对数万门乃至数百万门设计的需求也越来越多，特别是专门集成电路（ASIC）设计技术的日趋进步和完善，推动了数字系统设计的迅速发展。仅靠原理图输入方式已不能满足要求，采用硬件设计描述语言VHDL的设计方式应运而生,解决了传统用电路原理图设计大系统工程时的诸多不便，成为电路设计人员的最得力助手。设计工作从行为、功能级开始，并向着设计的高层次发展。信号发生器是数字设备运行工作中必不可少的一部分，没有良好的信号发生器，最终会导致系统不能正常工作，更不必谈什么实现其它功能了。不论是处于开发还是故障检修阶段，输出标准且性能优越的信号发

4、生器总是能够带来工作效率的大幅提升。新产品有一个标准的信号源，损坏的系统得到正确校验，不会被一些故障所蒙蔽。在传统的信号发生器中，大都使用分立元件，而且体积庞大携带不便，且大部分只能输出一种波习。在设计领域，不管采用什么技术生产，生产的产品用在哪里，其产品设计的宗旨都是离不开以下几点：实用性高、成本低、可升级、功能完善、可扩展等。使用专门的数字电路设计的信号发生器，设备成本高、使用复杂。基于以上考虑，在中小型数字电路的设计和测试中，迫切需要设计一种小型易用成本低廉的信号发生器。此课题的设计以小型经济、集成度高、性能稳定、方便使用

5、为知道，在功能上力求完善实用，同时兼顾商业价值与应用价值的体现。20第一章系统设计1任意波形信号发生器的概述：随着信息科技的发展，波形发生器在科技社会等多个领域发挥着越来越重要作用。采用EDA技术利用MAX+PLUSII软件平台,设计的多功能波形发生器系统,大大简化其结构,降低成本,提高了系统的可靠性和灵活性。设计中运用计数器，数据选择器，对所需的频率进行选择和同步。使用宏功能模块存储波形。然后多波形进行幅度的选择。产生满足需要的不用频率和幅度的波形。2设计的意义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地应用

6、。凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其它仪表测量参数。可见，信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数，而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以达到测试的需要。它能够产生多种波形，如三角波、矩形波（含方波）、正弦波等，在电路实验和设备检测中具有十分广泛地用途。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

7、要能够产生高频的振荡器。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、频率或高或低的信号发生器。本设计采用EDA来设计制作多功能信号发生器。该信号发生器可以产生正弦波、三角波、方波等波形。20第二章系统设计方案1系统框图图1.任意波形信号发生器系统框图2系统电路图20图2.任意波形信号发生器系统电路图3基本工作原理将要产生的波形数据存入波形存储器中,然后在参考脉冲的作用下,对输入的频率数据进行累加,并将累加器输出的一部分作为读取波形存储器的地址,将读出的波形数据经D/A

8、转换为相应的电压信号,D/A转换器输出的一系列的阶梯电压信号经低通滤波器滤波后便输出了光滑的合成波形的信号。选择八种基础波形为设计与实现的对象，而八个波形作为同一个任意波形发生器里的四个部分，是有着同一个输入与输出，因此在设计上还需要对波形进行选择与控制的部分，