多功能函数信号发生模块的硬件设计
函数信号发生器的设计说明
函数信号发生器的设计说明设计说明：函数信号发生器一、引言二、设计目标1.实现多种基础波形的产生，包括正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
2.实现复杂信号的产生，如脉冲信号、调频信号、调幅信号等。
3.提供可调节的信号频率、幅度、相位等参数。
4.具备高稳定性和低失真度的特点。
三、系统架构系统主要由以下模块组成：1.控制模块：负责接收输入的指令、参数，并对其他模块进行控制。
2.信号生成模块：负责产生各种类型的基础波形信号和复杂信号。
3.波形控制模块：负责对生成的信号进行频率、幅度、相位等参数的调节和控制。
4.输出模块：负责将生成的信号输出到外部设备。
四、关键技术1.时钟模块：使用高精度稳定的时钟源来提供基准时钟信号，用于信号的定时和同步。
2.数字信号处理芯片：通过运算、变换等算法实现各种基础波形信号的产生，可以实时调节频率、幅度等参数。
3.数字模拟转换模块：将数字信号转换为模拟信号，并输出到外部设备。
4.软件算法：基于不同的波形类型，设计相应的算法来生成信号，并实现参数的实时调节。
五、设计流程1.确定系统的整体架构和功能模块划分。
2.根据每个模块的功能需求和接口特点，选择合适的硬件和软件实现方案。
3.实现控制模块，包括指令的解析、参数的读取和传递等。
4.实现信号生成模块，根据不同的波形类型和参数要求，设计相应的算法实现信号的产生。
5.实现波形控制模块，设计参数的调整和控制界面，并与信号生成模块进行交互。
6.实现输出模块，将产生的信号转换为模拟信号，并输出到外部设备。
7.进行系统整体调试和测试，确保各个功能模块正常工作。
8.优化系统性能和稳定性，提高波形的准确度和控制精度。
六、预期效果本设计实现的函数信号发生器具备以下优势：1.具备多种基础波形和复杂信号的产生功能，可满足不同场合的需求。
2.通过软件算法，实现参数的实时调节和控制，提供灵活的操作界面。
3.采用高精度时钟源和数字信号处理芯片，保证信号的稳定性和精确度。
基于MAX038多功能信号发生器的设计
基于MAX038多功能信号发生器的设计【摘要】信号发生器广泛应用于电子领域，该设计以MAX038为核心，辅助外围电路，能输出正弦波、方波和三角波三种基本波形，并能进行波形选择和波段选择，并能较好地进行频率调节和幅度调节，该电路输出信号频率范围宽，有较好的实际应用价值。
【关键词】MAX038 波形选择频率调节1电路方案设定如图1所示，该电路设计的核心芯片是MAX038，它是美国马克西姆公司开发的新一代函数信号发生器，它可以产生准确的高频正弦波、方波、三角波信号，频率从0.1Hz～20MHz连续可调，最高振荡频率可达40 MHz。
占空比最大从15%～85%连续可调。
由于在MAX038芯片内采用了多路选择器，所以可以输出三种信号。
本设计输出正弦波、方波和三角波三种基本波形，输出频率范围在10Hz～5MHz之间，并具有频段选择、频率粗调、频率细调、占空比在15%～85%之间可调、50%占空比精确调节以及输出0～10V峰峰值调节等基本功能。
2主要硬件电路设计（1）MAX038接口电路。
如图2所示，该电路为集成函数发生器MAX038与外围各单元电路的接口部分。
A0、A1为波形选择单元电路输入接口；REF为2.5V基准电压输出接口；COSC为频段选择单元电路输入接口；IIN为频率粗调单元电路输入接口；FADJ为频率细调单元电路输入接口；DADJ为占空比调节单元电路输入接口；OUT为输出幅值放大调节单元电路输出接口。
由于此电路设计不使用相位检测以及同步信号输出，故将SYCN、DV+、DGND、PDO悬空，PDI接地。
V+、V-分别接+5V和-5V，将5个GND端接地，为MAX038提供工作电源。
C1、C2、C3、C4和C5均为滤波电容。
（2）波形选择电路。
如图3所示，当A1=1，A0=X时，MAX038输出正弦波，当A1=0，A0=0是，MAX038输出方波，当A1=0，A0=1时，MAX038输出三角波。
该电路采用二输入四与非门74LS00构成双触发器来实现波形选择与指示功能。
函数信号发生器设计方案
函数信号发生器设计方案函数信号发生器是一种能够产生各种类型的电信号的测试设备。
它广泛应用于电子和通信领域的研发和生产过程中，用于测试电路的各种性能参数。
为了设计一个高性能、高精度的函数信号发生器，我们可以采取以下方案。
首先，选择合适的信号发生器芯片。
常用的信号发生器芯片有DDS（直接数字合成）芯片和信号调制芯片。
DDS芯片具有数字处理能力强、干扰小的优点，可以产生高精度、宽频带的各种信号波形。
信号调制芯片则可以实现各种调制方式，如AM、FM、PM等。
根据需要，我们可以选择适合的芯片。
其次，设计合理的电路结构。
函数信号发生器的电路结构一般包括时钟发生电路、数字信号处理电路和模拟输出电路。
时钟发生电路用于产生高精度的时钟信号，为后续的数字信号处理提供基准。
数字信号处理电路利用DDS芯片或信号调制芯片产生各种类型的信号波形，并对波形进行加工、调制等。
模拟输出电路将数字信号转换为模拟信号，用于输出到被测设备。
接下来，需要设计合适的控制界面。
函数信号发生器通常配备有操作面板和显示屏，用于用户对信号发生器进行设置和监控。
操作面板需要设计合理的按键和旋钮，方便用户操作。
显示屏可以显示当前的设置参数和输出波形，保证用户对信号的监测。
此外，为了提高信号发生器的性能，我们可以考虑增加一些附加功能。
例如，可以增加RS232、USB等接口，实现信号发生器与计算机之间的数据交互，方便用户对信号发生器进行远程控制和数据采集。
还可以增加自动测试功能，根据用户设定的测试要求，自动产生相应的信号波形并进行测试。
最后，需要进行严格的测试和调试。
在设计完成后，需要对整个信号发生器进行严格的测试和调试，确保各个模块之间正常工作，信号的输出符合要求。
可以利用示波器、频谱仪等测试仪器对信号进行检测和分析，校准信号发生器的性能参数。
综上所述，设计一个高性能、高精度的函数信号发生器，需要选择合适的芯片、设计合理的电路结构和控制界面、增加附加功能，并进行严格的测试和调试。
函数发生器设计
多功能信号发生器设计一、设计任务设计一个多功能信号发生器，要有如下：1、输出信号波形的形式：正弦波、三角波、方波、单次脉冲。
2、输出信号的频率：20Hz~2kHz，连续可调。
3、输出信号的幅度：1V P-P~10V P-P，连续可调；单次脉冲：低电平≤0.4V，高电平3.5~5V。
4、输出信号直流电平调节范围：-5V~+5V。
5、输出信号波形精度：正弦波失真度≤2%；三角波的线性度≤1%；方波信号的上（下）升沿时间≤2μS。
二、设计方案分析信号发生器在科学实验、电子测量、自动控制、设备检测、无线通讯等领域有着广泛的应用。
信号发生器的基本功能是可以提供符合一定技术指标要求的电信号，其波形、频率、幅值均可以调节。
实现信号发生器电路的方案很多，其特点也不同，主要有模拟电路实现方案、数字电路实现方案和模数混合实现的方案。
1、采用单片机控制技术实现的信号发生器该方案的主要思路是采用编程的方法来产生希望得到的波形，用户将要输出的波形预先存储在半导体存储器中，在需要某种波形时将储存在存储器中的数据依次读出来，经过数模转换、滤波等处理后，输出该波形的信号。
该方案优点是输出信号的频率稳定，抗干扰能力强，实现任意波形的信号容易，可通过外置按键或键盘来设定所需要产生信号源的类型和频率，还可以通过显示器显示出波形的相关信息。
不足之处是由于单片机的处理数据的速度有限，当产生频率比较高的信号时，输出波形的质量将下降。
2、利用直接数字频率合成（DDS）集成芯片实现的信号发生器随着大规模集成电路制作技术的发展，采用直接数字频率合成技术实现的信号产生集成芯片应用越来越广泛。
DDS集成芯片内部主要由相位累加器、波形存储器、高速D/A转换器等环节组成，在时钟脉冲的控制下，相位累加器对输入的频率控制字不断进行累加得到相应的相位码，同时相位码序列作为地址信号去寻址波形存储器进行相位码到幅度码的转换，并输出不同的幅度编码。
这一系列不同的幅度编码经过D/A转换器得到相应的阶梯电压信号，最后经过低通滤波器平滑，即可输出相应的信号。
函数信号发生器设计方案
函数信号发生器设计方案设计一个函数信号发生器需要考虑的主要方面包括信号的类型、频率范围、精度、输出接口等等。
下面是一个关于函数信号发生器的设计方案，包括硬件和软件两个方面的考虑。
硬件设计方案：1.信号类型：确定需要的信号类型，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等等。
可以根据需求选择合适的集成电路或FPGA来实现不同类型的信号生成。
2.频率范围：确定信号的频率范围，例如从几Hz到几十MHz不等。
根据频率范围选择合适的振荡器、计数器等电路元件。
3.精度：考虑信号的精度要求，如频率精度、相位精度等。
可以通过使用高精度的时钟源和自动频率校准电路来提高精度。
4.波形质量：确定信号的波形质量要求，如波形畸变、谐波失真等。
可以使用滤波电路、反馈电路等技术来改善波形质量。
5.输出接口：确定信号的输出接口，如BNC接口、USB接口等，并考虑电平范围和阻抗匹配等因素。
软件设计方案：1.控制界面：设计一个易于操作的控制界面，可以使用按钮、旋钮、触摸屏等各种方式来实现用户与信号发生器的交互。
2.参数设置：提供参数设置功能，用户可以设置信号的频率、幅度、相位等参数。
可以通过编程方式实现参数设置，并通过显示屏或LED等方式来显示当前参数值。
3.波形生成算法：根据用户设置的参数，设计相应的波形生成算法。
对于简单的波形如正弦波可以使用数学函数来计算，对于复杂的波形如任意波形可以使用插值算法生成。
4.存储功能：可以提供存储和读取波形的功能，这样用户可以保存和加载自定义的波形。
存储可以通过内置存储器或外部存储设备实现，如SD卡、U盘等。
5.触发功能：提供触发功能，可以触发信号的起始和停止，以实现更精确的信号控制。
总结：函数信号发生器是现代电子测量和实验中常用的仪器，可以产生各种不同的信号类型，提供灵活的信号控制和生成能力。
在设计过程中，需要综合考虑信号类型、频率范围、精度、波形质量、输出接口等硬件方面的因素，以及控制界面、参数设置、波形生成、存储和触发等软件方面的功能。
函数信号发生器的设计
函数信号发生器的设计
函数信号发生器是一种用于产生各种常用电信号和波形的多功能信号产生器。
它也可
以产生各种频率、幅度范围可调的宽带或窄带信号。
在科学研究，工程设计和信号测量领
域中，函数信号发生器发挥着重要作用。
函数信号发生器的设计一般包括信号控制模块、信号发生模块和信号监控模块三部分。
信号控制模块用于控制信号的产生以及信号的参数，如波形、频率、幅度等。
它根据
外部控制信号的指令，通过把信号控制参数转换成相应的电气量并输出至发生模块。
常用
的参数控制方法有时序逻辑控制、数字逻辑控制和模拟控制，各司其职。
信号发生模块经过控制模块传来控制信号后，将其转换成相应的电信号或波形及参数，完成发生功能，输出至信号检测模块。
信号发生模块的选择取决于所要求的发生的信号的
频率、波幅和类型等参数，如果只是产生低频、幅度小的信号，可以使用简单的开关电路；对于需要产生宽带信号和高频信号，则可采用电声变换器、振荡器、综合器或调制器等元
件辅以专用外围电路实现。
信号监控模块起到信号检测、监测和放大作用，其主要功能是通过增益放大信号，而
其增益可以由控制模块实现调节，具体实现方案取决于信号的类型，对于数字信号可以采
用数字信号处理技术，而对于模拟信号可以采用模拟信号放大器。
函数信号发生器的设计实际上是信号生成、控制、测量和监测的一整套系统，是通过
控制仪表发送信号，然后把发出的信号放大，然后利用函数信号发生器产生恒定频率和恒
定幅度的信号，以及根据外部控制指令动态调整频率、幅度等信号参数，从而实现测量结
果的视觉化和长期信号测量自动化等功能。
基于AT89C51单片机的多功能函数信号发生器设计毕业论文
·正弦波
正弦信号可用如下形式表示
f(t)=Asin(ωt+θ)（1）
其中，A为振幅，ω是角频率，θ为初相位。正弦函数为一周期信号如下图1所示：
图1 正弦波
·方波
方波函数是我们常用且所熟知的简单波形函数，做脉冲等，其表示形式如下：
（2）
方波波形如下：
图2 图形
当方波下半段幅值为0时，就为矩形波，一个原理，所以不再赘述矩形波。
（2）片内数据存储器有128B，地址空间为00H—7FH,片外没数据存储器。
（3）片内有4KB的程序存储器，地址空间为0000H—0FFFH，没有偏外存储器， 应接高电平。
（4）可以使用两个定时/计数器T0和T1，一个全双工的串行通信接口，5个中断源[1]。
·晶振电路工作原理及应用
单片机有18、19两引脚。分别为XTAL1和XTAL2。单片机采取内部振荡电路时，将这两引脚接石英晶体与微调电容。此设计采用的是12M晶振和两个30pF的电容。在芯片内部结构中，XTAL1和XTAL2引脚是一反相放大器的两个输入端，构成单片机内部振荡器。同样，根据需要的不同，也可采用外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式。如图所示。
It can control the type and the output frequency of the waveform when the microcontroller are equipped with the keyboard. Also when it coupled with the LED it can be displayed. It can be sure that it is digital signal that come from the microcontroller. So we should add the DAC0832 on the output side for D/A conversion. With the two levels of op-amp we can adjust waveform. Finally display on theoscilloscope.
多功能函数发生器
JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 数字电路课程设计报多功能函数发生器学院名称：专业：班级：姓名：学号：指导教师姓名：目录前言: (1)一、设计任务: (3)二、题目分析与整体构思: (4)三、硬件电路设计: (5)四、程序设计: (10)五、心得体会: (13)附录: (14)参考文献: (14)多功能函数发生器设计报告前言函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
通过运用VHDL语言编程，通过运用软件Quartus II 6.0，逐渐掌握EDA的用法，熟练步骤，对以后的学习与工作做了很好的铺垫；剖析整个系统运行的步骤与工作原理，从而完成对整个设计的理论分析任务，以次来指导其它设计过程；硬件电路设计主要是设计相关模块的设计思想的可视化，是相关模块的电路图的汇总和其相关仿真波形的集锦，该部分条理清晰，思路明确，从中我们可以清晰地看到该设计方案的具体模块和整个设计的原理结构实图；程序设计这一部分主要阐述该设计的设计方法与设计思想，进一步从软件设计上揭示设计构思，主要包含了整个设计所用到的模块的硬件描述语言的设计，通过这一部分的学习，对《VHDL语言》的设计方法有了进一步的学习，对其相关语言设计规范有了更深层次的掌握，能够更加熟练的做一些编程设计。
最后通过设计了解到基于PLD的EDA技术的发展和应用领域不断的扩大与深入EDA技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。
随着技术市场与人才市场对EDA技术的需求不断提高，产品的市场效率和技术要求也将会影响到教学与科研领域，因此这一次课程设计的开展很好的把握住了教学的改革方向，更好的锻炼了学生理论联系实践的能力。
一种实验教学用多功能信号发生器的设计
２ 振 荡 器部 分 ． 振 荡 部 分 以 函 数 信 号 发 生 器 ＩＬ ０ ８ 核 心 。 Ｃ ８３ 为
８３为 函数发生 器专用 Ｉ ０８ ｃ，它 具 有 ３ 波 形 输 出 ，分 种 别 为 正 弦 波 、方 波 和三 角 波 。 ８ ３ 的 第 １脚 外 接 定 时 ０８ Ｏ 电 容 ， 电容 的容 值 决 定 了输 出 波 形 的频 率 ， 路 中 的 该 电 定时 电容 从Ｃ 至Ｃ 决定 了信号频 率 的十个倍频 程 ， ｌ ８ 从 １０ Ｆ 始 ， 次 减 小 １倍 ， 到 １Ｏ ｐ ， 率 变 化 为 ０ｕ 开 依 Ｏ 直 Ｏｒ 频 ｌ
（ 频 率档位调 节 ：将频 率分成６ １ ） 个挡 位 ，通过Ｉ — Ｃ ８ ３ 第４ 脚上接 的Ｒ Ｌ ０ ８ 、５ Ａ，Ｒ 电阻和 十脚 外接定 时 Ｂ 设 计 要 实 现 档 位 自动 转 换 功 能 ，输 入 信 号 为 电容来选择频率 的档位 。单 片机通过对模拟开 关的配 ０ Ｉ ～ ． Ｖ 真 有 效 值 转 换 芯 片 的 输 入 要 求 为 ．Ｖ９９， ０ ９ 置来选择频率的档位 。 Ｏ 一０ ｍ ， 要 求 我 们 在 电 路 中加 入 能 由 主控 电 路 控 Ｖ ２０ Ｖ 故 制 的程 控衰减器 。模 数转换器 的输 出 由公式 Ｖ ＝ ｒ— ｏ Ｖ ｅ ｆ Ｄ ｔ÷２ ６ 确 定 。若 我 们 将 要 求 衰 减 的 信 号 送 到 ×（ａ ａ ５） 来 ｖ ｅ 考电压输入 端 ，由微控 制器 给模 数转换器 的数 ｒ 偿
术 、单 片机 和接 口技术等课程 的综合应用 ，在设 计 中 根 据 相 应 的课 程 将 系 统 分 成 了 多 个 模 块 ，各 模 块 之 间
相 对 独 立 、可 以 拆 卸 ，学 生 在 学 习 相 关 课 程 时 可 以进
多功能函数信号发生器
课程设计报告书——多功能函数信号发生器多功能函数发生器——设计报告一、设计任务1、题目�多功能函数发生器2、设计要求�1�设计一个能产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波的电路�要求波形的频率在一定范围内可调�矩形波占空比在一定范围内可调��2�用数码管显示波形频率��3�用中、小规模集成电路�双列直插式�组件和阻容元件实现所选定的电路。
�4�在计算机上用 Multisim 仿真优化。
�5�在模拟实验装置和逻辑实验箱上安装、调试。
3、主要技术指标�1�频率范围�150~300Hz�连续可调。
�2�矩形波占空比�30%~60%�连续可调。
�3�输出电压�矩形波U P-P≤ 12V�三角波U P-P≤12V�正弦波U P-P≥1V。
�4�由三个数码管实时显示输出频率。
�5�波形特性��略��6�负载能力� 50 欧�5 伏二、仪器与器件1、仪器1)直流稳压电源 1 台2)示波器 1 台3)万用表 1 台4)模拟实验装置 1 台5)数字实验箱 1 台2、器件1)四运放LM324 1 块2)2-5-10 进制计数器 74LS903块3)四位寄存器74LS194 3 块4)四2输入与非门74LS00 1 块5)555 定时器 1 块6)二极管、稳压管若干7)电位器、电阻器、电容器若干三、设计思路1、系统简要框图计数器寄存器译码锁存显示函数发生器秒脉冲发生2、单元电路设计�1�函数发生器用模拟电路实现。
多种方案�在模拟电路或数字电路中�能产生方波信号的电路很多。
如由运算放大器组成的滞回比较器、门电路或555定时器组成的多谐振荡器。
而方波信号经积分电路就可以方便地形成三角波或锯齿波信号。
典型的电路是由两个运算放大器构成的方波-三角波发生器。
而正弦波信号的产生可以采用波形转换的方式�利用低通滤波器或比例系数可调的比例运算电路将三角波信号转换为正弦波信号�也可以应用在模拟电路中的正弦波振荡器产生。
根据实验室条件和对基础知识的应用能力�函数发生器可以采用以下两种方法实现。
函数发生器的设计
函数发生器的设计
函数发生器是一种能产生多个信号波形的电子设备，其波形可以用于信号发生、信号显示和信号调试等多种应用。
通常，函数发生器的设计应考虑以下几个方面：
1. 波形种类和频率变化范围：函数发生器应能产生不同种类的波形，如正弦波、方波、三角波等，并能支持多种频率变化范围，以满足不同实验、调试和应用的需求。
2. 输出幅度和稳定性：函数发生器输出的电信号应保持稳定，能给出正负幅度调节，并在不同输出负载下能够稳定输出。
3. 精度和分辨率：函数发生器的输出应有高精度和高分辨率，以确保输出信号的精确性和准确性。
4. 控制方式和界面设计：函数发生器应提供多种控制方式，如按钮、旋钮、数字组合等，并提供易于理解和操作的界面设计，以方便用户使用和控制。
5. 外围接口和扩展性：函数发生器应支持标准的外围接口，如USB、RS232等，以方便与其他设备相连，并具有扩展性，可以与其他设备连接，扩展其功能。
6. 其他功能：函数发生器可以设置多组参数组合存储，可以设置延时和触发等功能，以满足不同实验和应用的需求。
毕业设计93多功能函数发生器
湖南工程学院课程设计课程名称低频电子线路课题名称多功能函数发生器专业电子信息班级 0502学号姓名指导教师2007年 01月 7 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称低频电子线路题目多功能函数发生器专业班级电子信息0502学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期 2006 年12 月25日设计完成日期 2007 年01 月 7 日目录一、设计目的 (1)二、单元电路设计 (1)三、设计原理图 (7)四、仿真结果 (8)五、电路调试 (9)六、总结 (11)七、附录 (12)1、PCB板 (12)2、元件清单 (13)3、整机原理图 (14)设计内容一）、设计目的1，掌握函数发生器的主要性能。
2，掌握函数发生器的基本测试方法。
3，学会函数发生器的设计。
4，学会函数发生其的调试方法二）、单元电路设计1）、方波三角波产生电路图所示的电路能自动产生方波三角波，电路工作原理如下若开关断开，则整个电路呈开环状态。
运放A1与R1 R2及 R3 RP1 组成电压比较器，运放的反向端接基准电压，即U-=0，同向端接输入电压Uia ，R1为平衡电阻，比较器的输出Uo1的高电平近似等于正电源电压+Ucc ，低电平近似等于负电源电压-Uee ，当比较器的U+=U-=0时比较器翻转，输出Uol 从高电平+Ucc 跳到低电平-Uee ，或从底电平-Uee 跳到高电平+Ucc 。
设Uo1=+Ucc,则：()3122312310cc ia R RP R U U U R R RP R R RP ++=++=++++ （1） 将(1)整理,得到比较器翻转的下门限电压Uia 为： ()223131ia cc cc R R U U U R RP R RP ---=+=+++ （2） 若Uo1=-Uee ，则比较器翻转的上门限电位Uia + 为：()223131ia EE cc R R U U U R RP R RP +-=-=++ （3） 比较器的门限宽度Uh 为（4）由式(1)到(4)，可得到比较器的电压传输特图1：运放A2与R4 RP2 C2 及R5组成反相积分器，其输入信号为方波Uo1则积分器的输出Uo2为()214221o oU U dtR RP C-=+⎰ (5)Uo1 = +Ucc时()()()2422422cc ccoU UU t tR RP C R RP C-+-==++(6)Uo1 = -Uee 时()()()2422422cc ccoU UU t tR RP C R RP C--==++(7)可见积分器输入为方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，其波形如图2：A点闭合时即比较器和积分器形成闭合电路则自动产生方波--三角波。
智能函数信号发生器硬件设计概述
科技 论坛 Ｉｌ Ｉ
智能函数信号发生器硬 件设 计概述
李 淑 珍
（ 黑龙 江技师 学院 ， 黑龙江 鸡西 １８ ０ ） ５ １０
擒 要： 近年来计算机技术及微 电子器件在工程技术 中应 用十分广泛 ， 在此基础土发展 起来的智能仪器仪表无论是在测量的准确度、 可靠性、 自动化程度 、 用功能方 面还是在解决测量技术与控制技术 问题的深度及广度方面都有迅速的发展 。本文 简明介 绍了一种采 用传统的信号发生器 运 的原 理结合直接数 字波形合成技术、 数字信号处理技术和智能仪器仪表技术而设计实现一种智能函数信号发生 器。在本论文 中介绍 了系统设计总 体方案 的确 立， 设计 了系统 电源 电路， 滤波电路和 ＭＡＸ０ ８外 围电路 。 ３
Ｕｚ １ １ Ｕ １ １ ＝ ． １ ． １× １ ＝１ ． Ｖ ２１．Ｖ，所 以 ４ ３３
器。 ４２外围电路设计 ．
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２ ２—
关键 词 ： 号 发 生 器 ； 源 电路 ； 波 电路 ； Ｘ０ ８ 信 电 滤 ＭＡ ３
１设计思想 选择变压器 的变 比为 Ｉ ２ ０１． １ ．： ， （ ２ ／ ３ ６ １ 选择 － ３＝ ５ 本 系统 中 以 Ｍ Ｘ ３ 为 核心 器件构 成 常 Ａ ０８ 本文 研究 的是一 种新型 的函数信 号发生 变 比为 １ ：， ７ ｌ 输出最 大电流取 ４ ０ Ａ 输 出功 用信号 函数波形发生器 ，关键是要对 Ｍ Ｘ ３ ５ｍ ， Ａ ０８ 器， Ｄ Ｐ 用 Ｓ 作为主微处理器 ， 主要负责特殊波形 率为 ０ ５ ３ － ． 选择功率为 ６ ． ×１． － ９ ４ ２ ５ Ｗ， Ｗ。 的频 率控制端 ＩＮ 和 Ｆ Ｄ 端 ， １ ， Ａ Ｊ 占空 比控制端 ３ ． ２整流二极管选择 Ｄ Ｊ 、波形设置端 Ａ ，Ａ 实现 Ｃ Ｕ控制 。 ＡＤ 端 ０ １ Ｐ 的产生 ， Ａ ０ ８ 为周 期信 号输 出的辅 助处 Ｍ Ｘ３ 作 由于变压器副线圈电压为脉动电压 ，电流 因 ＩＮ Ｆ Ｊ和 Ｄ Ｊ的输入均为模拟量 ， 以 Ｉ 、 ＡＤ ＡＤ 所 理器， 产生的信号经程 控放大器和滤波器输 出． 本文 主要介绍 了系统 总体 方案的确立， 系统 电 为脉动 电流 ， 电流瞬时值有时会很大 ， 在 来 自Ｃ Ｕ的控制信 号均必须 通过 ＤＡ实现转 其 尤其 Ｐ ／ 为留有一定裕量 ， 而且不损坏 整 换。为了简化结构 ， 减小干扰 ， 信号转换我们选 源 电路 的设 计， Ａ ０ ８ Ｍ Ｘ ３ 外围 电路 的设计 和滤 电源刚接通时 ， 波 电路的选择． 流桥 。根据公式 用 性 能 价格 比高 的 单 片 四通 道 ＤＡ转 换 器 ／ ２ 系统总体方案 确立 Ｉ １２ ＝ ／ ． － ， ５ ｏ ／ ｋ １２ ０４ ０２ Ａ ＝ ５ ２ Ｔ Ｃ２６ Ｌ ７ ２ Ｃ来实现。 由于整流桥为半波整流 ， 以其反 向耐压 所 保 证 ＩＮ在 性能 最佳 （ － ０ Ａ 的前 提 １ １ ４０ ｕ ） ０ 本文设 计的 总体方 案是常 用周期信号 的 生成完全利用硬件电路产生 的方法 。我们选用 值要求很高 ， 为留有一定裕量。 二极管承受 的最 下 ， 实现 频率 Ｏ ２ Ｍ ｛ 的调整范 围 ， 一Ｏ ｌ ｚ 且满 足分 辨率 ， 则必须分量程来 完成 。根据公式（ １ ４ ） — 知 单片集成 函数 波形发生器 ， 过 ＤＡ转换器 将 大反向电压为 通 ／ Ｕ￣－１４１ Ｕ２ ８７ － ． ４ ＝１ ． Ｖ 数字量转化 为模 拟信号对其参 数进行程控 ， 产 频率量程改变可通过改变振荡电容 ｃ 实现 。根 生波形 经程控 放大 器输 出 ，而对于频 率小 于 因此可以选择 ２ Ｚ １ Ｃ Ｓ Ｅ整流二极管 （ 其允 据公式（ １ 公式 （ ２ ４ ） — 、 ４ ） — 计算得： ２Ｈ Ｍ Ｚ的特殊测试信号采用把波形数据 的产 生 许最 大 电 流为 ５０ Ａ ０ ｍ ，最大 反 向 电压 ｕ 为 取 Ｃ３ ０ １ Ｆ ｃ 筠 Ｆ ｎ一２ ０Ｆ Ｆ＝ ． ｕ 。ｎ ｐ ２ ｃ ０ Ｐ 配合 ０ ｏ Ｖ） 和波形 的拟合 相分 离 ，利用数 字信号 处理 器 １ ｏ Ｄ Ａ转换 器 Ｔ Ｃ ２ ６ ／ Ｌ ７ ２ Ｃ则 可实 现频 率 性 能 指 ３ ． ３大滤波 电容的选择 ＤＰ Ｓ 生成数据与查表相结合 的方法合成高频周 标。 负载电阻 结束语 期信号 。 基本波形数据 固化在 Ｅ Ｒ Ｍ中 ， 出 ＰＯ 输 某种波形 时，首先根据基本波形或公式算 出波 Ｒ Ｕ Ｆ ｌ ｌ ５Ａ＝ ．２ Ｋ ２０． ００ ４ 本文主要介绍 了智能函数信号发生器总体 由公式 Ｔ＝Ｒ ＩＯ０ ｓ Ｃ ．２ 形数据送 人 Ｒ Ｍ，然后再 由查表 电路不断地 、 Ａ 方案的确定 ， 了整个系统的电源电路 。 设计 对于 周 而 复始 地从 Ｒ Ｍ 中取 出数 据 ，通 过 高速 Ａ 由此得滤波电容 频率小 于 ２ Ｈ Ｍ Ｚ的特殊测试信号采用把波形数 Ｃ＝ ． ２ Ｉ ０ ０ ，Ⅱ；０ ０ ／ ４ ８ ３ Ｆ ．２２ ＝ ３ ｕ Ｄ Ｃ和程控放 大器输 出， Ａ 频率 经控制器通过频 据的产生 和波形 的拟合相分离 ，利用数字信号 率 合成器设定。 特点是产生的波形精度高 ， 稳定 若考虑 电网电压波动 －１％，则 电容器 承 处理器 Ｄ Ｐ生成数据 与查表相 结合 的方 法合 １０ － Ｓ 性好 ， 电路结 构简单 ， 能产生任意 的周期信号。 受的最高电压为 成 高 频 周 期 信 号 。 而 对 于 周 期 信 号 采 用 Ｕｒ －１４ ４ Ｕ２ １ １ １ ． ｎ ． １ ． ＝ ８７Ｖ ３系统电源设计 ＭＸ３ Ａ ０ ８函数信号发生器输出 ， 详细介 绍了 并 随着半 导休技术 的发展 ， 稳压 电路 也制 成 选用标称 值为 Ｉ０ ｕ ／ Ｖ的电解电容器 。 Ｍ Ｘ ３ 外围电路的设计。从 Ｍ Ｘ ３ 输出的 Ｏ０Ｆ ０ ５ Ａ ０８ Ａ ０８ 了集成器件。 由于集成稳 压器具有体积小 ， 外接 ４ Ｍ Ｘ ３ 外围电路设计 Ａ ０８ 波形 中， 含有丰富的谐波 ， 以必须经过一个低 所 线路简单 ， 使用方便 ，工作可靠和通用性等优 ４ Ａ ０８ ． Ｍ Ｘ ３ 的主要 功能及性能特点 １ 通滤波器进行滤波 ， 才能输 出质量好的波形 。 本 点， 因此在各种 电子设备 中应用十分普遍 ， 基本 ４１ ． １能产生精确 的高频正弦波 、矩形 波 文采用 了七阶椭圆滤波器进行滤波 ， ． 使输 出波 上取代 了由分立元件构成 的稳压电路。集成稳 （ 含方波） 、三角波和锯齿波 。改变波形设 定端 形 平 滑 。 压器的种类很多 ，应根据设备对直流电源 的要 Ａ ， １ ０ Ａ 的输入电平 ，可选择不同的输 出波 形。 参 考 文献 求来进行选择 。 于大多数 的电子仪器 ， 对 设备 和 输 出波形既能人工设定 ， 又可由微机控制。 【１ 家 才． Ｐ控 制 工程 实践 技 术ｒＩ 北 京 ： １付 ＤＳ ￣】 ． 化 电子电路来说 ，通常是选用串联线性集成稳压 ４１ ．． ２频率范 围很宽 ，． Ｈ － Ｏ ０２ ｚ ２ＭＨｚ最 高 学． ２ ， ｒ Ｅ出版社． － ． 器。 而在这种类型 的器件 中， 以三端集成稳压 可达 ４ Ｍ ｚ 频率设定分粗调、 又 ０ Ｈ。 细调两种。 变 【】 爱钧． 改 ２徐 智能化测量控制仪表原理与设计 【 ． Ｍ】 器应用最为广泛 。 振 荡电容或充 、 电电流 ， 放 可大幅度调 节频率 ； 北京 ： 北京航 空航 天大学出版社． Ｗ７ Ｏ ， ９ ０ ８ Ｗ７ ０ 系列三端集成稳压 器的输 振荡频率的计算公式 为： 【】 兰荪＿ ３沈 高速数据采集 系统的原理 与应 用【 ． Ｍ】 出 电压是 固定 的 ，在 使用 中不能 进行 调整 。 ｆＩＮ Ｃ ＿１ ，Ｆ （ ） 北 京 ： 民 邮 电 出版 社 ． １ 人 Ｗ７ Ｏ 系列三端 稳压器输 出正极性 电压 ， ８ 一般 改变 Ｆ Ｄ 端 电压 ， ＡＪ 能对频率进行微调。 假 ［Ｊ 兰荪． ４沈 高速数据采集 系统的原理 与应 用ｆ 】 Ｍ． 有 ５ ６ ９ １ Ｖ，５ １Ｖ，４ 七 档 次 ， Ｖ，Ｖ，Ｖ，２ １Ｖ，８ ２ Ｖ 输 定 Ｖ Ａ Ｊ０ Ｆ Ｄ ＝ ｖ时标称输出为 ｆ当 Ｖ ＡＤ 从 一 ． 北 京 ： 民 邮 电 出版 社 ． ， Ｆ Ｊ ２ 人 出电流最 大可达 １ Ａ ， 。同类 型 ７ Ｍ 系列稳 压 ４ ５ ８ 变化到 ＋ ． 时 ， 出频率为 ￣ ０ ｆ０ ｆ 由公 ｆ】 ２ ４ 输 ＝．－．ｏ ３ ７ ５王光 明 ， 张记 ， 国福． 刘 智能 高频任 意波形发 器 的输出电流为 ０ Ａ ８ ． 。７ Ｌ系列稳压器的输 出 式（ — ） ５ 生 器 的研 究『 ． 技 术 应 用 ． Ｊ 电子 ］ ４ ２ 确定 电流为 ０１ 。若要求 负极性输 出电压 ， ． Ａ 则可选 ｒ １０ ９５ Ｆ Ｄ ） － ． １Ｖ Ａ Ｊ ２ （ ） ［】 ２ ６诸林裕 ． 电子技 术基 础【 ． Ｍ】 北京 ： 中国劳动社 用 Ｗ７ ０ ９０系列稳压器 。 ４１ 占空 比调节范 围宽 ， 占空比与频率 会 保 障 出版 社 ． ．３ － 且 双 电 压 输 出 电 路 ， 分 别 为 ＋ Ｖ 一 Ｖ 均可单独调节 ， ５ 、５ 、 调节范 围是 １ ％ ９ ％， 通过 【】 ０ ０ 是 ７黄俊， 王兆安． 电力电子 变流技 术［ ． 京： Ｍ】 北 机 ＋２ 、１Ｖ １Ｖ 一２ 。稳 压器选 择输 出电 流为 ０ Ａ的 改变 Ｄ Ｄ 端电压控制的。 ． ５ ＡＪ 械 ．＿ 出版 社 ． ｘ， －ｋ ｔ ７Ｍ系列。 ８ ４１ 波 形 失 真小 ，正弦 波 失真 度 仅 为 ．４ ． ３１变压器 的选择 ． ０ ５ 占空 比调节的非线性度为 ２ ． ％， ７ ％。 由于稳压器输出电压为 １ Ｖ所 由公式 ： ２ ４１ ．５具有 扫描工作方 式 ，内含相位 比较 ．
基于单片机的函数信号发生器设计
基于单片机的函数信号发生器设计引言函数信号发生器是一种能够产生各种类型的电信号的仪器。
在电子学、通信工程等领域，函数信号发生器被广泛应用于信号测试、频率测量、波形生成等实验和工程应用中。
本文将介绍一种基于单片机的函数信号发生器设计方案。
一、设计目标本设计的目标是实现一个功能齐全、稳定可靠的函数信号发生器。
主要功能包括产生常见的波形，如正弦波、方波、三角波等；能够调节频率和幅度，以满足不同的实验需求；具备稳定性好、误差小等特点。
二、硬件设计1.单片机选择单片机作为该设计的核心，需要选择性能稳定、功能强大的型号。
常用的单片机型号有AT89C51、ATmega328P等。
选择单片机时，需要考虑到其定时器、ADC等外设功能是否满足要求，以及是否能够方便地编程和调试。
2.信号输出电路设计信号输出电路是函数信号发生器的重要组成部分。
一种常见的设计方案是使用DAC芯片将数字信号转换为模拟信号输出。
选择合适的DAC芯片时，需要考虑其分辨率、采样率、失真度等参数，以及是否支持SPI或I2C等通信接口。
除此之外，还需要考虑输出电路的放大和滤波设计，以确保信号质量。
3.控制电路设计函数信号发生器需要能够通过按键或旋钮控制参数，如频率、幅度等。
因此，设计中需要考虑如何选择合适的控制器件，如按钮开关、数码旋钮或触摸屏等，并设计相应的电路以实现参数调节功能。
4.电源设计函数信号发生器需要一个稳定可靠的电源供电。
一种常见的选择是使用交流电源适配器提供稳定的直流电源。
此外，还需要考虑到功耗问题，选择适当的电源容量以满足整个系统的工作需求。
三、软件设计1.程序框架设计函数信号发生器的软件设计需要考虑到以下几个方面：初始化、参数设置、波形生成和输出等。
程序的框架设计可以遵循一般的流程，如初始化硬件、获取用户输入、生成波形、输出信号等。
2.参数设置功能函数信号发生器需要具备参数设置功能，用户可以通过按键或旋钮调节频率、幅度等参数。
因此，在软件设计中需要考虑到相应的数值输入和显示界面设计。
函数信号发生器的设计
函数信号发生器的设计一、设计原理函数信号发生器的设计原理是通过数字信号处理（DSP）技术将数字信号转换为模拟信号输出。
首先，将需要的信号波形用数字补偿（D/A）转换为模拟信号，然后通过滤波电路去除混叠频率，最后通过放大电路输出到外界。
二、主要组成部分1.数字信号处理（DSP）模块：负责将数字信号转换为模拟信号输出。
DSP模块通常由高性能的数字信号处理器（DSP芯片）和相应的存储器组成，用于实现各种信号处理算法和波形生成。
2.数字补偿（D/A）模块：负责将数字信号转换为模拟信号输出。
D/A模块通常由高精度的数字到模拟转换器（D/A芯片）和相应的放大电路组成，用于将数字信号转换为模拟电压输出。
3.滤波电路：负责去除混叠频率。
滤波电路可以使用各种类型的滤波器，如低通滤波器、带通滤波器等，根据需求选用适当的滤波器进行设计。
4.放大电路：负责将输出信号放大到适当的幅度。
放大电路通常由放大器和电源电路组成，用于放大信号并提供稳定的电源供电。
三、关键技术1.数字信号处理技术：函数信号发生器的核心技术是数字信号处理技术。
需要使用高性能的DSP芯片和相应的算法实现各种信号处理功能，如频率合成、相位调制、幅度调制等。
2.数字到模拟转换技术：数字信号转换为模拟信号的关键是使用高精度的D/A转换器。
需要选择合适的D/A芯片，具备高分辨率、低失真、高速度等特点。
3.滤波技术：信号在数字到模拟转换过程中会产生一定的混叠频率，需要通过滤波电路去除混叠频率。
滤波电路的设计需要考虑滤波器的类型选择、通带和阻带的频率范围、滤波器的阶数等因素。
4.放大技术：输出信号需要经过放大电路放大到适当的幅度。
放大电路的设计需要考虑功率放大器的选择、电源电路的设计以及稳定性等因素。
综上所述，函数信号发生器的设计原理是通过数字信号处理技术将数字信号转换为模拟信号输出。
其主要组成部分包括DSP模块、D/A模块、滤波电路和放大电路。
关键技术包括数字信号处理技术、数字到模拟转换技术、滤波技术和放大技术。
多功能信号发生器的设计与实现
摘要本文是制作以STM32芯片为核心的多功能信号发生器。
选择使用STM32系列单片机作为多功能信号发生器的主控模块，控制整个系统的软硬件操作，实现正弦波、方波、三角波等波形的合成。
信号发生器以STM32作为本设计的主要控制核心，产生波形数据，发送数字信号给数模转换器，数模转换器把数字信号变成模拟信号，然后传输给运算放大器，最后运算放大器输出波形。
外部接入按键和电位器,通过对按键的调换实现改变程序代码来实现波形的类型和波形频率的灵活变化，通过对电位器的控制来实现对幅值的调节。
采用液晶显示器实时显示当前输出的波形的类型、幅值和频率的信息。
本文详细讲解了制作多功能信号发生器的操作原理和部分软件设计的流程大纲。
关键词：多功能信号发生器数模转换器 STM32单片机AbstractIn this paper, a multifunctional signal generator based on STM32 is designed. STM32 series single-chip microcomputer is selected as the main control module of multi-function signal generator to control the software and hardware operation of the whole system and realize the synthesis of sine wave, square wave, triangle wave and other waveforms. The signal generator takes STM32 as the main control core of this design, generates waveform data, sends digital signal to DAC, DAC turns digital signal into analog signal, then transmits it to op amp, finally op amp outputs waveform. External access keys and potentiometers, through the exchange of keys to change the program code to achieve the flexible change of waveform type and frequency, through the control of potentiometers to achieve the adjustment of amplitude. The LCD is used to display the type, amplitude and frequency of the current output waveform in real time. In this paper, the operation principle of making multifunctional signal generator and the flow outline of some software design are explained in detail.Key words: multifunctional signal generator Digital to analog converterSTM32 single chip microcomputer目录1引言 (1)1.1研究的意义与目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)2多功能信号发生器总体介绍 (3)2.1总体方案 (3)2.2系统功能 (4)2.3系统设计 (4)2.3.1设计结构 (5)2.3.2组成结构 (5)3多功能信号发生器硬件设计 (5)3.1 系统主要芯片介绍 (6)3.1.1 STM32F103C8T6芯片 (6)3.1.2 AD9708数模转换器 (7)3.2电源模块 (8)3.3单片机最小系统 (8)3.4 显示模块 (10)3.5按键模块 (11)3.6电位器模块 (11)3.7 PCB板设计 (12)4多功能信号发生器软件设计 (13)4.1 软件设计总流程图 (13)4.2波形输出设计 (14)4.3显示程序设计 (14)5结语 (15)参考文献 (15)致谢.......................................................................................... 错误!未定义书签。
多功能智能函数发生器的设计设计word版
,毕业设计（论文）题目：多功能智能函数发生器设计系别信息工程系专业名称电子信息工程班级学号 088205232学生姓名熊磊君指导教师向瑛二Ο一三年五月毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：多功能智能函数发生器的设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：以单片机为核心器件组成一个多功能智能函数发生器。
1、系统能够产矩形波、三角波、正弦波。
2、系统可以通过选择开关选择相应的波形输出。
3、系统具有复位功能。
4、系统可用LED显示输出波形的种类和频率。
III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：第1周-第3周：开题报告的撰写，翻译英文资料第4周-第11周：硬、软件设计，调试第12周-第14周：整体调试第15周-第17周：撰写论文第18周：答辩准备及答辩Ⅳ、主要参考资料：1．沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现.电子工业出版社，2005.12．张先庭，向瑛.单片机原理、接口与C51应用程序设计.国防工业出版社，2011.13．程明等.LED显示原理[J].电讯技术，2004，14（3）：32-334．李军.51系列单片机高级实例开发指南．北京航空航天大学出版社，20035．8-bit Microcontroller with 2K bytes Flash－At89C2052 Atmel corporation ，20056．夏路易，石宗义．电路原理图与电路板设计．北京希望电子出版社，2002.6信息工程系电子信息工程专业类0982052班学生（签名）：填写日期：2012 年 12 月25 日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：信息工程系主任（签名）学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
89C51单片机设计多功能低频函数信号发生器,能产生方波、正弦波、三角波等信号波形
波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，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、结构紧凑等优点。
在本设计的基础上，加上按钮控制和LED显示器，则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在LED上显示频率、幅值电压，波形可用示波器显示。
二、系统设计波形发生器原理方框图如下所示。
波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。
在AT89S51的P2口接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率，另有3个P2口管脚接TEC6122芯片，以驱动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应一个按钮。
此方案的有点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。
缺点是，采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。
1、波形发生器技术指标1）波形：方波、正弦波、锯齿波；2）幅值电压：1V、2V、3V、4V、5V；3）频率：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；2、操作设计1）上电后，系统初始化，数码显示6个…－‟，等待输入设置命令。
2）按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。
3）“幅值“键初始值是1V，随后再次按下依次增长1V，到达5V后在按就回到1V。
4）“频率“键初始值是10HZ，随后在按下依次为20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ循环。
三、硬件设计本系统由单片机、显示接口电路，波形转换（D/A）电路和电源等四部分构成。
电路图2附在后1、单片机电路功能：形成扫描码，键值识别、键处理、参数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成波形的数字编码，并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。
多功能函数信号发生器毕业设计
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；Multi-functional function signal generatorAbstract: This paper introduces the waveform generator constituted by STC89C52 single-chip.It can produce square_wave, triangle wave, sine wave and sawtooth wave.The cycle of waveform can be changed by the program. It could choose single polarity output or dual polarity output according to the need,It has the advantages of including lines simply, compact structure and superior performance.This paper has gaved the source code. By the method of the simulation testing,it is proved that the performance index meet the design requirements.Keywords: microcontroller; simulation; signal generator;waveform;目录1绪论 (1)1.1函数信号发生器概述 (1)1.2市场上主流多功能函数信号发生器 (1)2研究内容和方法 (4)2.1研究内容 (4)2.2研究方法 (4)2.3设计功能 (4)3硬件设计 (5)3.1硬件原理框图 (5)3.2单片机最小系统 (6)3.3ICL8038的结构 (7)3.4显示电路 (9)3.5实物图 (10)4软件设计 (12)4.1程序流程图 (12)4.2子程序流程图 (14)5总结与展望 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1 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。
多功能函数信号发生器设计
模拟电子技术课程设计多功能函数信号发生器设计班级：姓名：完成日期：内容摘要：工作原理：假设t=0时电容C上的电压Uc=0，而只会比较器的输出端为高电平，即Uo=+Uz。
则集成运放同向输入端的电压为输出电压在电阻R1，R2上的分压结果，即U+=Uz*R1/R1+R2.此时输出电压+Uz将通过电阻R向电容C充电，使电容两端的电压Uc 升高，而此电容上的电压接到集成运放的反向输入端，即U-=Uc。
当电容上的电压升到U-=U+时，滞回比较器的输出端将发生跳变，由高电平跳变为低电平，使Uo=-Uz，于是集成运放同相输入端的电压也立即变为U+=-Uz*R1/R1+R2.输出电压变为低电平后，电容C将通过R 放电，使Uc逐渐降低。
当电容上的电压下降到U-=U+时，滞回比较器的输出端将再次发生跳变，由低电平跳变为高电平，即Uo=+U。
以后重复上述过程。
如此反复的进行冲放电，滞回比较器的输出端反复的在高电平和低电平之间跳变，于是产生了正负交替的矩形波。
目录：一、课程名称：多功能函数信号发生器设计。
二、课程设计的内容及要求：利用自己所学过个科学文化知识，设计并制作多功能函数信号发生器，完成设计说明书。
三、比较和选写设计的系统方案，画出系统框图。
四、单元电路的设计、参数的计算和器件的选择。
五、电路的组装和调试。
六、电路设计的一些总结。
七、元器件列表。
八、课程设计评分标准。
九、参考文献。
十、收获和体会。
一课程名称：多功能函数信号发生器二设计要求掌握正弦波、方波、三角波的波形产生原理，给出波形产生电路总体方案。
确定各单元电路中各元器件具体参数。
焊接电路板，进行调试。
方波峰-峰值UP-P>=6V三角波峰-峰值UP-P>=10V正弦波输出波形稳定、平滑编写设计说明书，要求：给出设计总体方案；设计电路图，附件中列出元器件清单；论述电路原理；各单元电路功能；计算出各级信号频率、幅值；给出信号输出的波形图；格式见摸电实验指导书。
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西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文) 题目：多功能函数信号发生模块的硬件设计系（部）：电子信息工程专业：通信工程班级：学生：学号：指导教师：2011年06月毕业设计（论文）任务书院（系）电子信息系专业通信工程班级B070310 姓名学号B070301211.毕业设计(论文)题目：多功能函数信号发生模块的硬件设计2.题目背景和意义：函数信号发生器是电子测量、电子产品及设备开发调试及电子工程相关课程实验必备的仪器设备之一，除供通信、仪表和信号采集处理、自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。
随着电子仪器设备的数字化、智能化，ARM处理器越来越多的应用到实验仪器设备中，不仅提高了设备的效率，而且增强了设备的功能，减小了设备体积。
本课题将结合函数信号发生芯片和ARM处理器设计一个多功能的函数信号发生模块，该函数信号发生模块可产生多种波形、频率范围宽，且使用方便、可通过计算机进行操作、便于携带，可应用于各种需要信号源的场合。
3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标)：本课题主要完成整个函数信号发生模块的硬件设计与开发，其研究与实现需综合利用ARM技术、函数信号发生芯片、电平转换芯片、高速运放及EDA工具进行，具体设计内容如下：（1）熟悉使用EasyARM2103开发板及MAX038芯片使用；（2）完成设计方案分析及确定；（3）完成硬件原理的设计与原理图的绘制；（4）完成PCB的设计及焊接、调试（5）合作完成软硬件联调。
主要技术指标：（1）可产生多种波形，包括正弦波、方波、三角波；（2）产生的信号的频率为2-20MHZ；（3）信号幅度、信号占空比、频率可连续调节；（4）信号发生模块要求体积小、便于携带且使用方便。
4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点)：本设计要求完成整个函数信号发生模块的硬件设计及调试，并进行软硬件联调。
设计工作要求严格按照学校的计划安排和各项规范进行，保质保量完成任务书中各项工作，技术指标满足要求并认真撰写学位论文。
毕业设计工作的进度安排如下：第1周—第2周：查找资料，做前期的准备工作，学习相关的软件开发环境的使用；第3周—第4周：方案设计分析确定，撰写开题报告，准备开题答辩；第5周—第7周：熟悉开发环境，进行原理图的绘制；第8周—第10周：运用Protel99se软件进行PCB板的设计制作；第11周—第12周：将软件和硬件联起来进行调试；第13周—第15周：撰写毕业论文，进行毕业答辩。
5.毕业设计(论文)的工作量要求 撰写15000字论文① 实验(时数)*或实习(天数)： 300学时② 图纸(幅面和张数)*： A4两张③ 其他要求： 完成与课题相关的3000左右的文献资料翻译指导教师签名： 年 月 日学生签名： 年 月 日系主任审批： 年 月 日 说明：1本表一式二份，一份由学生装订入册，一份教师自留。
2 带*项可根据学科特点选填。
多功能函数信号发生模块的硬件设计摘要函数信号发生器是电子测量，电子产品及设备开发调试及电子工程相关课程实验必备的仪器设备之一，除供通信，仪表和信号采集处理，自动控制系统测试使用以外，还广泛用于其他非电测量领域。
课题针对信号发生器在电子设计领域的广泛应用而提出，结合集成函数信号产生模块、ARM技术及EDA技术，完成一套多功能、便携且操作简单方便的函数信号发生模块的硬件设计。
模块中函数信号产生芯片采用MAX038芯片；信号产生芯片的工作由ARM处理器LPC2103控制；信号的放大基于高速运放AD811；电平转换基于MAX232芯片进行；频率的微调基于DAC0832及LM324进行。
论文首先介绍了基于ARM的函数信号发生模块的设计方案；其次对课题实现的相关技术及芯片进行了介绍，包括ARM 技术、LPC2103、MAX038、AD811、DAC0832、LM324、B0505、CD4051及MAX232等芯片；在此基础上，进行了模块硬件原理图的设计；最后进行了PCB的设计制作。
所设计的信号发生模块以LPC2103开发板为基础结合软件进行了调试，运行正常，功能符合设计要求。
关键词：信号发生模块；ARM；LPC2103；MAX038The Hardware Design of Multi Function Signal GeneratingModuleAbstractFunction Signal Generator is one of the foundmental devices in electronic measurement, electronic product design and debugging, and experiment of electronic-related courses.The Paper for the signal generator in the extensive application of electronic design field, will combine the function signal generator module, ARM and EDA technology, and then complete a multi-functional, portable and easy operation function signal generator module design. Function signal generator based on MAX038 chip; Signal generated by the ARM processor chip LPC2103 control; Signal amplification based on high-speed op AD811; Level converter based on MAX232 chip; Frequency tuning were based on the DAC0832 and the LM324.The Paper first introduced the design schema; then introduced the related technology and chips to achieve the subject, including the ARM technology, LPC2103, MAX038, AD811，DAC0832, LM324 , B0505, CD4501 and MAX232, etc.Based on this,the hardware of the Function Signal Generator is designed.Combinig with software design,the designed signal generator module is debugged and tested by the use of LPC2103 development board.The debug result shows that the module works well,satisfying the design requirements.Key words:signal generator module; ARM; LPC2103; MAX038目录摘要 (I)ABSTRACT................................................................................................................................. I I 目录 . (III)1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2课题研究的意义 (1)1.3相关技术现状 (2)1.3.1波形产生技术 (2)1.3.2ARM技术现状 (2)1.3.3EDA技术的现状 (4)1.4课题的主要研究内容 (5)1.5课题研究的重点、难点 (5)1.5.1课题研究的重点 (5)1.5.2课题研究的难点 (6)1.6论文的结构安排 (6)2 系统设计方案 (7)2.1系统功能概述 (7)2.2课题设计及方案论证 (7)2.2.1制作函数发生器的方案一 (7)2.2.2制作函数发生器的方案二 (7)2.2.3制作函数发生器的方案三 (7)2.2.4制作函数发生器的方案四 (7)2.3系统整体方案选择 (8)2.4相关技术选择 (8)2.4.1处理器的选择 (8)2.4.2信号产生芯片的选择 (9)2.4.3电压转化芯片的选择 (9)2.4.4电平转换芯片的选择 (9)2.4.5功率（信号）放大芯片的选择 (10)3 相关技术介绍 (11)3.1LPC2103处理器 (11)3.2信号发生模块MAX038芯片 (12)3.3电平转换模块MAX232芯片 (13)3.4DAC0832芯片的介绍 (14)3.5CD4501芯片的介绍 (15)3.6B0505芯片 (15)3.7LM324芯片 (16)3.8TLC5618芯片 (17)3.9AD811芯片 (17)4 系统硬件原理设计 (18)4.1电源模块电路设计 (18)4.1.1 5V—1.8V电源转换电路设计 (18)4.1.2 5V—3.3V电源转换电路设计 (18)4.1.3 5V— -5V电源转换电路设计 (18)4.2硬件功能及模块化分 (19)4.3LPC2103处理器电路设计 (19)4.3.1处理器电路排列 (19)4.3.2去耦电路的设计 (20)4.3.3晶振电路的设计 (21)4.3.4复位电路的设计 (22)4.3.5JTAG接口电路的设计 (23)4.4基于MAX038的信号产生电路设计 (25)4.4.1波形选择电路设计 (25)4.4.2频段选择电路设计 (26)4.4.3D/A转换电路设计 (28)4.4.4占空比微调电路设计 (28)4.4.5频率微调电路设计 (29)4.5电平转换模块电路设计 (31)4.6信号放大电路设计 (32)5 系统调试 (33)5.1系统硬件调试 (33)5.2软硬件联调 (35)5.3遇到问题改进 (35)6 结论 (36)。