简易示波器课程设计报告

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1、课程设计报告课程名称综合电子设计题目简易数字示波器指导教师起止日期系别自动化专业自动控制学生姓名班级/学号成绩摘要本系统由CPLD，单片机控制模块，键盘，LED，幅度控制模块，低通滤波模块组成，采用当前主流DDS技术完成，能产生从1HZ-260KHZ正弦波，方波，三角波以及这三种同频率波的线性组合，失真度限制在6%之内。一、功能介绍1.具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的性能。2.用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形。3.输出波形频率范围为1Hz~200kHz（非正弦波频率按10次谐波计算；重复频率可调，频率步进间隔1Hz。）4.输出波形幅

2、度范围0～5V（峰-峰值），可按步进为0.1V（峰-峰值）。5.具有显示输出波形种类、重复频率（周期）和幅度的功能。6.增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3％（负载变化范围：100Ω~∞）。二、方案论证与比较常见信号源的制作方法有：方案一：采用锁相式频率合成。将一个高稳定度和高精确度的标准频率经过加减乘除的运算产生同样稳定度的大量离散频率技术，它在一定程度上既要频率稳定精确，又要频率在很大范围内可变的矛盾。但频率受VCO可变频率范围的影响，高低频率比不可能做的很高，而且只能产生方波和正弦波。方案二：采用模拟奋力元件或单片压控函数发生器MAX08

3、32，可产生正弦波，方波，三角波，通过调整外部元件可改变输出频率，但采用模拟器件由于元件分散性太大，即使使用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接的电阻电容对参数影响很大，不能实现波形运算输出等智能化的功能。方案三：采用DDFS，即直接数字频率合成技术，以Nyquist时域采样原理为基础，在时域中进行频率合成，它可以快速转换频率，频率，相位，幅度都可以实现程控，便于单片机控制，所以，本系统采用此方案。三、系统设计系统总体设计方框图：系统设计方案：1、实现A/D芯片的模数转换功能，通过keil的watch窗口观察ADC0读取的数据的变化。2、设置合适的采样频率和采

4、样时间，对输入信号进行连续采样，对规定时间内的采样结果进行存储。3、对已有数据进行D/A转换，实现数字量到模拟量的变化，并在示波器上显示结果。4、添加单次按键触发等功能，实现在满足触发条件后，对一个采样周期内的输入进行存储和连续显示。5、增加1通道输入，实现双踪示波。6、综合上述情况实现完整的数字双踪示波器。四、单元电路设计及其初始化1.ADC0电路的设计初始化程序为：voidADC0_Init(void){ADC0CN=0x05;//ADC0T3定时采样,左对齐REF0CN=0x03;//启用内部基准源AMX0CF=0x00;//选择采样输入源ADC0CF=((S

5、YSCLK/)-1)<<3;//ADCconversionclock=2.5MHzADC0CF&=0xf8;ADC0GTH=0Xff;ADC0GTL=0Xff;ADC0LTH=0X00;ADC0LTL=0X00;//PGAgain=2EIE2

6、=0x02;//启用ADC中断}采用数据左对齐存储方式。由0端口输入。T3定时器启动，当T3溢出时启动ADC0。转换结束时产生15号中断。执行中断程序。1.DAC电路的设计初始化程序：voidDAC0_Init(void){DAC0CN=0x82;}voidDA0_Out(unsignedintcon_volt){con_vo

7、lt=con_volt<<2;DAC0L=con_volt%256;DAC0H=con_volt/256;}其中控制字DAC0CN说明如下：采用更新于写入DAC0H时，数据格式为高八位的低六位和低八为的高六位。五、软件设计1.软件流程图：1.相关程序及其功能ADDA转换#includesfr16ADC0=0xbe;sfr16ADC0GT=0xc4;sfr16ADC0LT=0xc6;sfr16TMR3RL=0x92;//Timer3reloadvaluesfr16TMR3=0x94;#defineSYSCLK//#defineSAMPLE_R

8、ATE//SamplefrequencyinHz采样频率#defineINT_DEC1//integrateanddecimateratio#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoidSYSCLK_Init(void);voidADC0_Init(void);voidTimer3_Init(intcounts);voidADC0_ISR(void);voidDA0_Out(unsignedintcon_volt);voidDAC0_Init();ucharint_dec=INT_DEC;uchartt=0;