波形发生器研究论文

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1、波形发生器研究毕业论文目　　录第1章　绪论11.1　本课题研究的背景和意义11.2　国内外波形发生器的研究现状21.3　本课题的主要研究内容和论文安排41.3.1　主要研究内容41.3.2　本论文的主要安排4第2章　系统整体方案设计及工作原理62.1　系统总体方案的选择62.1.1　信号发生电路方案论证62.1.2　总体系统设计62.2　系统的主要性能指标72.3　基于AVR单片机的嵌入式系统72.3.1　嵌入式系统概述72.3.2　AVR单片机概述92.4　DAC数模转换1142.4.1　数模转换器的主要性能指标112.4.2　数模转换器的转换方

2、式132.4.3　数模转换器的转换原理142.4.4　数模转换器的分类152.5　本章小结15第3章　系统硬件方案设计163.1　资源分配163.2　主控电路的设计163.2.1　ATmega64单片机概述163.2.2　ATmega64最小系统设计193.3　数模转换电路的设计203.3.1　TLC7628数模转换器介绍203.3.2　单片机与D/A的连接223.4　运算放大电路及低通滤波电路的设计243.4.1　TL084运算放大器243.4.2　运算放大器与低通滤波电路的连接253.5　按键电路的设计253.5.1　按键的分类253.5.2　

3、矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式263.5.3　采用列扫描法对矩阵键盘进行判别的思路273.5.4　单片机与按键电路的连接2843.6　本章小结29第4章　系统软件方案设计304.1　本课题软件开发系统304.1.1　编程语言的选择304.1.2　软件开发环境WinAVR314.1.3　程序下载软件334.2　系统软件设计344.2.1　主程序设计344.2.2　键盘扫描子程序设计354.2.3　方波产生子程序设计354.2.4　正弦波产生子程序设计374.2.5　锯齿波产生子程序设计384.2.6　三角波产生子程序设计384.3　本章小结38第5

4、章　调试与测试结果405.1　测量仪器及测试说明405.2　试验结果405.2.1　方波输出图形405.2.2　正弦波输出图形4145.2.3　锯齿波输出图形425.2.4　三角波输出图形445.3　试验结果分析465.4　本章小结47结论48参考文献49致谢514第1章　绪论1.1　本课题研究的背景和意义单片机是一种集成的电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器、计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路

5、）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。在调试硬件时，常常需要加入一些信号，以观察电路工作是否正常。波形发生器是一种数据信号发生器，用于产生标准信号，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。随着科学技术的发展，对它的要求也越来越高。在工业生产和科研中利用信号发生器输出的信号，可以对元器件的性能和参数进行测量，还可以对电工电子产品进行指数验证、参数调整及性能鉴定。绝大部分常用的信号发生器都是由模拟电路构成的，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出时，往往需要很大的RC值，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大。而对于

6、由数字电路构成的低频信号发生器，虽然其低频性能好，但体积较大、价格较贵，因此，高精度、宽调幅、低价格将成为数字信号发生器的发展趋势。基于单片机的简易波形发生器是一种常用的信号源，它广泛的应用在电子技术试验、自动控制系统和其他科研领域。目前，简易波形发生器的构成方法有很多，例如采用DDS型的任意波形发生器、采用专用的信号发生芯片MAX038的任意波形发生器以及传统的AWG。本设计通过分析比较后决定采用传统方法来实现本波形发生器，借助高性能单片机运算速度高、集成度强的优势设计出的这种信号发生器，比起以前的数字式信号发生器，具有硬件简单、理解及实现起来较

7、容易、设计思路较为清晰、且容易对频率和幅值进行控制等优点[1]。511.2　国内外波形发生器的研究现状波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并能够保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有相位变换连续、频率稳定等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域[2]。在70年代前，信号发生器主要有两类：正弦波信号发生器和脉冲波信号发生器。而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波

8、、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生