简易信号发生器的毕业设计
DSP课程设计——信号发生器(方波)
成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器(方波)1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代,随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。
它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。
其主要标志是两项重大进展,即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列,通过计算机或通用(专用)信号处理设备,用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息便于应用的目的。
例如:滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。
数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入.特别是对于谱分析的本质研究,对于非平稳和非高斯随机信号的研究,对于多维信号处理的研究等,都具有广阔前景。
数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。
多数科学和工程中遇到的是模拟信号。
以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。
模拟信号处理缺点:难以做到高精度,受环境影响较大,可靠性差,且不灵活等。
数字系统的优点:体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
基于DDS的幅度调制AM信号发生器设计正式毕业设计
基于DDS的幅度调制AM信号发生器设计摘要信号发生器发展到今天,在电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中,扮演着一个相当重要的角色,有着相当广泛的应用,极大加快了电子测试与设计工作中的效率,在电子技术和信号仿真应用中已发挥了巨大的作用。
本文主要介绍了基于DDS的信号发生器的设计情况。
这是一个以MATLAB为核心来实现信号发生器的系统,该系统具有结构简单灵活,抗干扰能力强、产生频率较高、应用广泛等特点。
为实现基于DDS的数字调制波,提出以调整指数控制字与频率控制字,通过查表得到所需数字序列的思想与方法,MATLAB仿真与样机实验表明该方法是行之有效的。
依据时域和频域卷积定理对信号调制与解调过程进行了分析,并用MATLAB软件的快捷、方便、准确的特点对其过程进行仿真,得到了比较满意的结果。
将其仿真的过程应用与理论和实验过程中,这样常有利于激发学生的学习兴趣和全面推进素质教育、创新教育。
通过软件调试后,所要求的各种波形都能按要求实现。
由于设计的时间短等原因,本次设计只是原理性的设计,要达到实用,还有许多的工作要做。
由于经验不足,在设计中还有许多不足之处,需要进一步改进。
关键词:DSP Builder,FPGA, D/A转换器,信号发生器,调幅THE DESIGN OF THE AM SIGNAL GENERATORBASED ON DDS The Amplitude ModulationABSTRACTThe development of the signal generator today, plays a very important role in the electronic testing, design, simulation, and communications projects. It widely spread the application, speed up the electronic test; also it plays a huge role in the electronic technology and the application of the signal simulation. This article mainly introduced the situation of the design which based on the DDS signal generator. This is a system which based on MATLAB in order to realize the signal generation. This system is simple and flexible, the anti-jamming ability is strong, the frequency is high, and the application is wide.In order to realize the digital modulating wave based on the DDS, we proposed the adjusted indexes control word and the frequency control word, through the table look-up we can find the thought and the method of the digital sequence. The MATLAB simulation and the prototypical experiment indicated this method is effective. Through the analysis which based on the time domain and the frequency range convolution theorem of the signal modulation, and the simulation on MATLAB software which is convenient and accurate, we can get a quite satisfactory result. The process of the simulation and the experiment of the theory can commonly stimulate the student's studying interest and the comprehensive advancement for all-around development, the innovation education.After the debugging of the software, all kinds of profile can realize according to the request. Because of the short time and some other reasons, this design is only the principle, we still have many work need to do in order to achieve the practical use. In other words, Because of shortage experience, there ismany deficiencies in the design, It also needs some further improve.KEY WORDS:DSP Builder, FPGA, D / A Converter, Signal Generator, AM目录前言无线电技术进行信息传输在现代电子应用中占有及其重要的地位,无线电通信、电视、雷达、遥控遥测等,都是利用无线电技术传输各种不同信息的方式,在这些信息的传递过程中,都要用到调制技术,所谓调制是在传送信号的以方将所要传送的信号“附加”在高频振荡器上,再由发送装置进行传送。
毕业设计(论文)-基于虚拟仪器的信号发生器的设计与实现
摘要摘要传统的信号发生器其功能完全靠硬件实现,功能单一而且用户的购置、维护费用高。
更重要的是,对于传统的信号发生器,其功能一旦确定便不能更改,用户要想使用新的功能则必须重新购买新的仪器,传统信号发生器的不足是显而易见的。
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。
本课题完成了“虚拟信号发生器”的理论研究,在很大程度上解决了传统信号发生器的诸多弊端。
本文主要研究虚拟仪器在信号发生器领域里的软件编程。
本虚拟仪器可完成输出多种信号波形的同时产生与输出,信号输出频率、幅度等参数实时可调。
本文研究的虚拟信号发生器主要具有如下优点:用户可自由定义其功能;系统功能升级扩充方便快捷、可与电脑等设备方便的互联。
关键词: 虚拟仪器, 信号发生器,虚拟信号发生器, LabVIEW目录AbstractThe functions of traditional signal generators are carried out solely on hardware, and at the same time the functions of traditional signal generators are singleness and costly for purchasing and maintaining, What is more important is that the functions of traditional signal generators can not be altered once they are fixed. Users must get new ones so long as they want new functions. Thus, the defects of traditional signal generators are obvious. Virtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital processing’s ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model. This dissertation has accomplished the theoretical research, and made up the various shortcomings of traditional signal generators to great degree. This virtual signal generator can achieve the input and output of multi signals, and such parameters as signal output frequency and amplitude can be adjusted timely. The advantages of this virtual signal generator include the following: low cost of hardware, user custom functions, convenience of the upgrading and enlargement of systematic functions, and connectable with computers.Keywords: Virtual Instrument , Signal Generator , Virtual Signal Generator , Labview目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及动态 (1)1.2本项目的研究意义及本文主要研究内容 (2)1.2.1本项目的研究意义 (2)1.2.2本文的主要研究内容 (2)第2章虚拟仪器和Labview简介 (4)2.1虚拟仪器的产生背景 (4)2.2虚拟仪器的概念 (5)2.3虚拟仪器的分类 (5)2.4虚拟仪器系统的构成 (6)2.4.1虚拟仪器系统的硬件构成 (7)2.4.2虚拟仪器系统的软件构成 (7)2.5虚拟仪器的优势 (8)2.6虚拟仪器的发展方向 (9)2.7图形化虚拟仪器开发平台——LABVIEW简介 (9)2.8本章小结 (12)第3章信号发生器 (13)3.1信号发生器概述 (13)3.2信号发生器的分类... . (14)3.2.1正弦信号发生器.. (14)3.2.2函数发生器.. (15)3.2.3脉冲信号发生器.. (15)3.2.4随机信号发生器.... . (15)3.3本章小结 (16)第4章基于虚拟仪器的信号发生器的设计 (17)4.1虚拟仪器的简单应用 (17)4.1.1 创建虚拟仪器 (17)4.1.2 为前面板添加控件 (19)4.1.3 修改信号 (22)目录4.1.4 本节小结 (24)4.2虚拟仪器实现多功能信号发生器 (24)4.2.1“信号发生器1”的设计 (25)4.2.2“信号发生器2”的设计 (29)4.2.3“信号发生器3”的设计 (31)4.2.4 本节小结 (33)4.3本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)谢辞 (37)第1章绪论在有关电参量的测量中,我们需要用到信号源,而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源,它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等,其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。
基于NE555信号发生器的设计
目录摘要Abstract第1章前言 (3)第2章信号发生器的发展现状 (4)2.1信号发生器的分类 (4)2.2信号发生器的发展现状及趋势 (4)第3章方案的设计 (5)3.1 设计方案的选择 (5)3.2电路工作原理以及器件选择 (5)第4章电路的完善与改进 (7)4.1电路仿真 (7)4.1.1波形信号失真分析 (7)4.1.2波形信号输出频率的调整 (8)4.1.3波形信号输出幅度的调整 (10)第5章电路的安装调试 (11)5.1 PROTEL制板 (11)5.2电路安装调试 (12)第6章结束语 (13)参考文献摘要信号发生器是一种能够产生多种波形,如锯齿波、三角波、方波、正弦波的电路。
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。
本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析,设计了信号发生器,能够输出稳定的正弦波和方波,实现占空比50%,并且能够实现频率和输出幅度可调。
设计中采用常用器件NE555为核心,通过比较获得最佳电路方案,并对电路各部分工作原理进行了分析,确定其能够稳定工作,利用相关仪器多次试验,测试达到了设计要求。
关键词:直流稳压电源电路;振荡器;RC电路;射极输出器。
AbstractSignal generator is a kind of can produce a variety of waveforms, such as sine wave, triangular wave circuit, the Fang Bo. The signal generator has a very wide range of uses in circuit experiment and test equipment in. The design on the principle of signal generator and its structure was analyzed, the design of square wave signal generator, can output stable Fang Bo, and can realize the frequency and adjustable output amplitude, for ease of use, this design also can generate triangle wave and sine wave. Used in the design of common NE555 device as the core, through the comparison of best circuit scheme, and the working principle of every part of the circuit is analyzed, determine its can work steadily, by using relevant instruments, many tests, the test has achieved the design requirements.Keywords: DC stabilized power supply circuit; oscillator; RC circuit; an emitter follower.第1章前言为了能够更加直观的观测到电路中信号变化,在电子学中常用到的仪器是示波器,它能够像医疗设备一样检测到电路中的各种“病变”,与之相配合使用的通常还有信号发生器,它能产生多种波形,如三角波、方波、正弦波,这是信号发生器基本用途。
毕业设计227信号发生器软硬件设计
信号发生器软硬件设计目录第一章微机应用系统课程设计的目的意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.1课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章信号发生器系统软硬件设计任务 (3)2.1 设计内容及要求 (3)2.2 课程设计的要求 (3)第三章总体设计方案 (3)3.1 设计思想 (3)3.2 总体设计流程图 (4)第四章硬件设计 (4)4.1 硬件设计概要 (4)4.2 所用到的芯片及其各自功能说明 (4)4.3 硬件电路设计系统原理图 (6)第五章软件设计 (7)5.1 流程图及其说明 (7)5.2 源程序及其说明 (8)第六章软件系统的使用说明 (15)第七章收获、体会 (15)附录参考文献 (15)第一章微机应用系统课程设计的目的意义1.1设计目的通过该课程的学习使学生对微机系原理与接口技术有一个全面的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法,进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
本设计主要能够完成对制定波形的形成,可以通过输入来改变频率。
此信号发生器可以很好的运用于有需要的场合。
1.2 课程在教学计划中的地位和作用《微型计算机原理与接口技术》课程是我们自动化专业在这个学期学的一门基础课程。
通过该课程的学习使我们对微机系统有一个基本的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法。
通过课程设计还要进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
计算机科学在应用上得到飞速发展,因此,学习这方面的知识必须紧密联系实际:掌握这方面的知识更要强调解决实际问题的能力。
同学们要着重学会面对一个实际问题,如何去自己收集资料,如何自己去学习新的知识,如何自己去制定解决问题的方案并通过实践不断地提高分析和解决问题的能力。
它的主要功能是:(1)据8级优先级控制,通过联级可以扩展到64级优先控制。
(2)每一级中断可由程序单独屏蔽或允许。
(3)可提供中断类型号传送给CPU。
基于DDS技术的信号发生器的设计与实现_毕业设计(论文)
毕业设计设计题目:基于DDS技术的信号发生器的设计与实现基于DDS技术的信号发生器的设计与实现摘要DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。
与传统的频率合成器相比,DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。
本设计采用单片机为核心处理器,利用键盘输入信号的参数,控制DDS的AD9850模块产生信号,信号的参数在LCD1602上显示,完成正弦信号和方波信号的输出,用示波器输出验证。
DDS是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。
时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM的地址线位数,幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。
与传统的频率合成方法相比,DDS合成信号具有频率切换时间短、频率分辨率高、相位变化连续等诸多优点。
使用单片机灵活的控制能力与AD9850的高性能、高集成度相结合,可以克服传统DDS设计中的不足,从而设计开发出性能优良的信号发生器系统。
关键词:单片机直接数字频率合成AD9850 DDSDesign and Implementation of the SignalGenerator Based on DDS TechnologyAbstractDDS is Direct Digital frequency Synthesizer (Direct Digital Synthesizer) English abbreviations. Compared with the traditional frequency synthesizer, with low cost, DDS low power consumption, high resolution and fast converting speed time and so on, widely used in telecommunications and electronic instruments field, is to realize equipment full digital a key technology.This design uses the single chip processor as the core, using a keyboard input signal parameters, control of DDS AD9850 module produce signals, the signal parameters in LCD1602 show that the complete sine signal and square wave signal output, the output with an oscilloscope validation.DDS is A full digital frequency synthesizer, by phase accumulators, waveform ROM, D/A converter and low pass filter composition. The clock frequency after A given, the output depends on the frequency of the signal frequency control word, the frequency resolution depends on accumulators digits, phase resolution depends on the ROM address line digits, amplitude quantization noise depends on the ROM data A word length and D/A converter digits. And the frequency of the traditional method than the synthesis, DDS synthesis signal has a frequency switching frequency of short time, high resolution and continuous phase changes, and many other advantages. Using single chip microcomputer control of the flexible ability and high performance, high level of integration of the AD9850 combination, can overcome the disadvantage of the traditional DDS design, to design the developed good performance of signal generator system.Key word:MCU; direct digital frequency synthesis;AD9850;DDS目录1 引言 (1)2DDS概要 (2)2.1DDS介绍 (2)2.1.1 DDS结构 (2)2.1.2典型的DDS函数发生器 (3)2.2DDS数学原理 (5)3 总体设计方案 (8)3.1系统设计原理 (8)3.2总体设计框图 (8)4 系统硬件模块的组成 (9)4.1单片机控制模块 (9)4.1.1 STC89C52主要性能 (9)4.1.2 STC89C52功能特性描述 (9)4.1.3 时钟电路 (11)4.1.4复位电路 (11)4.2AD9850模块 (12)4.2.1 AD9850简介 (12)4.2.2 AD9850的控制字与控制时序 (14)4.2.3单片机与AD9850的接口 (15)4.3滤波电路设计 (15)4.4键盘控制模块 (16)4.5LCD显示模块 (16)4.5.1液晶显示器显示原理 (16)4.5.2 1602LCD引脚与时序 (17)4.6A/D转换模块 (20)5 软件设计与调试 (21)5.1程序流程图 (21)5.2软件调试 (22)5.2.1 keil编程工具介绍 (22)5.2.2 STC-ISP下载工具介绍 (23)6 硬件电路制作 (24)6.1原理图的绘制 (24)6.2电路实现的基本步骤 (24)6.3硬件测试波形图 (25)7 结论 (27)谢辞 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于proteus的信号发生器的设计
基于proteus的信号发生器的设计摘要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的应用。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器,其频率范围可从几个微赫到几十兆赫,除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。
本设计是使用集成运算放大器设计的一种宽度可调的矩形波发生器。
它主要由反相输入的滞回比较器和RC电路组成,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。
而使电容的正向和反向充电时间常数不同,利用二极管的单向导电性引导电流流经不同的通路,就形成占空比可调的矩形波发生电路。
高频、低频和超低频信号发生器,大多使用文氏桥振荡电路,即RC振荡电路,通过改变电容和电阻值,改变频率。
用以上原理设计的信号发生器,其输出波形一般只有两种,即正弦波和脉冲波,其零点不可调。
而且价格也比较贵,一般在几百元左右。
在实际应用中,超低频波和高频波一般是不用的,一般用中频,即几十赫兹到几十千赫兹。
关键字:信号发生器、宽度可调、矩形波、锯齿波、时间常数1.概述在电子技术日新月异的形势下,信息技术随之迅猛发展。
信息是存在于客观世界的一种事物现象,人们正是通过信息的获取、存储、传输和处理等来不断认识和改造世界的。
而信号作为信息的载体,是指带有信息的随时间或其他自变量变化的物理量或物理现象,信号时使用极为广泛的基本概念,无论是在自然科学领域,还是在社会科学领域都存在大量的应用研究问题。
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的应用。
能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器,其频率范围可从几个微赫到几十兆赫,除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。
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,就需要能够产生高频的振荡器。
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.
基于DSP28355的简易信号源硬件设计
图2核心板电路原理图
2.3.2 D/A方案选择和电路设计
D/A转换器,简称DAC,它是把数字量转变成模拟量的器件。DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源(或恒流源)组成。主要特性指标包括:分辨率、线性度、转换精度、转换速度。在本系统中,主要关心两个问题,首先就是D/A的分辨率,其次就是采用串行还是并行的D/A。其中分辨率主要取决于芯片的位数,如N位D/A转换器,其分辨率为1/(2^N-1),位数越高,分辨率就越高,转换就更精确。这里有两种方案,用表格的形式做了一个简单的比较,如下表3所示:
因此在本系统中,决定选用TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器TMS320F28335型数字信号处理器作为波形发生和系统控制处理芯片。28335具有150MHz的高速处理能力,具备32位浮点处理单元,6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMIF,有多达18路的PWM输出,其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出(HRPWM),12位16通道ADC。与前代DSP相比,平均性能提高50%,并与定点C28x控制器软件兼容,从而简化软件开发,缩短开发周期,降低开发成本。
引脚功能说明如下表4:
表4 TLV5638引脚说明
引脚编号
引脚名称
引脚功能
1
DIN
串行数据输入
2
SCLK
串行时钟输入
3
/CS
片选信号,低有效
4
OUTA
A通道模拟电压输出
电子信息工程专业毕业设计题目(定稿)
电子信息工程专业毕业设计参考题目一、智能信号发生器(1人)赵利平1.设计内容应用FPGA设计制作一台智能信号发生器,掌握可编程逻辑器件在测控领域的应用,提高学生的综合设计能力。
内容: A/D和D/A电路设计;显示和键盘电路设计;输出信号类型:方波、矩形波、三角波和正弦波。
2.设计要求(1)输出信号方波的频率范围1Hz~1MHz;(2)正弦波频率范围10Hz~100KHz,没有明显的失真;(3)三角波频率范围10Hz~100KHz,没有明显的失真。
二、简易数字电压表的设计(1人)赵利平1.设计内容设计简易数字电压表。
2.设计要求简易数字电压表可以测量0~5V的8路输入电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示.测量最小分辨率为0.019V,测量误差约为 0.02V。
三、对交通信号灯的控制(1人)赵利平1.设计内容实现对交通信号灯的控制设计.2.设计要求:(1)信号灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号系统开始工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮。
当起动开关断开时,所有信号灯都熄灭。
(2)南北绿灯和东西绿灯不能同时亮,如果同时亮时应关闭信号灯系统,并报警.(3)南北红灯亮维持25S。
在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持20S.到20S时,东西绿灯闪烁,闪烁3S后熄灭。
在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2S。
到2S时,东西黄灯熄,东西红灯亮.同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。
(4)东西红灯亮维持30S。
南北绿灯亮维持25S。
然后闪烁3S,熄灭。
同时南北黄灯亮,维持2S后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。
(5)周而复始。
四、数字式秒表设计(1人)赵利平1.设计内容采用单片机或其他技术实现秒表的基本功能。
2.设计要求采用6位数码管,高两位显示小时,中间两位显示分钟,低两位显示秒;采用开关控制秒表的启动、停止、复位;时间显示采用24小时制。
五、自动水龙头(1人)赵利平1.设计内容设计无人操作的自动水龙头系统.2.设计要求(1)可以用红外线或其他技术实现靠近检测,当有人手靠近(10cm)水龙头时,自动出水;(2)人手远离水龙头时停止出水;(3)水龙头采用由电子阀门控制的水龙头;(4)画出完整的电路原理图(包含电源部分)和PCB板图.六、高分辨率A/D转换电路的设计(1人)赵利平1.设计内容设计一个具有高分辨率A/D转换器,实现对模拟电压的测量和显示.2.设计要求(1)采用普通元器件(不允许使用任何专用A/D芯片)设计一个具有15位分辨率的A/D转换电路,转换速度不低于10次/S,线性误差小于1%.(2)设计并制作一个具有测量和显示功能的仪器或装置,将该A/D转换电路的结果显示出来,有转换结束信号,显示器可采用LED或LCD。
基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版
源程序:ORG 0000HAJM MAINORG 000BHLJMP TC0ORG 0030HMAIN:MOV DPTR,#9FFFH 指向DAC0832(1)MOV A,70HMOVX @DPTR,A DAC0832(1)输出MOV DPTR,#7F00H 指向8155命令字端口地址MOV A,#06H 设置A口为输入,B口、C口为输出MOVX @DPTR,A 送命令字MOV DPTR,#7F01H 指向A口地址MOVX A,@DPTR 读入A口的开关数据JNB ACC.4,K10H 判断是否“4”号键,若是则转输出10Hz信号JNB ACC.5,K100H 判断是否“5”号键,若是则转输出100Hz信号JNB ACC.6,K500H 判断是否“6”号键,若是则转输出500Hz信号JNB ACC.7,K1K 判断是否“7”号键,若是则转输出1KHz信号AJMP MAINLED1:MOV R3,#06H 设置6个LED显示MOV R2,#01H 选通第一位LED数据MOV R1,#30H 送显示缓冲区首址GN1:MOV DPTR,#7F03H 指向C口地址MOV A,R2 位选通数据送AMOVX @DPTR,A 位选通数据送C口RL A 选通下一位MOV R2,A 位选通数据送R2中保存MOV A,@R1 取键值MOV DPTR,#TAB 送LED显示软件译码表首址MOVC A,@A+DPTR 查表求出键值显示的段码MOV DPTR,#7F02H 指向B口地址MOV @DPTR,A 段码送显示LCALL LOOP1 调延时子程序INC R1 指向下一位显示缓冲区地址DJNZ R3,GN1 循环显示6个LEDRETLOOP1:MOV R4,#08H 延时子程序LOOP:MOV R5,#0A0HDJNZ R5,$DJNZ R4,LOOPRETK10H:MOV 30H,#00H 显示10HzMOV 31H,#00HMOV 32H,#00HMOV 33H,#00HMOV 34H,#01HMOV 35H,#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD,#00HMOV TL0,#15HMOV TH0,#9EHAJMP PDK100H:MOV 30H,#00H 显示100HzMOV 31H,#00HMOV 32H,#00HMOV 33H,#01HMOV 34H,#00HMOV 35H,#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD,#00HMOV TL0,#08HMOV TH0,#0F6HAJMP PDK500H:MOV 30H,#00H 显示500HzMOV 31H,#00HMOV 32H,#00HMOV 33H,#05HMOV 34H,#00HMOV 35H,#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD,#00HMOV TL0,#01HMOV TH0,#0FEHAJMP PDK1K:MOV 30H,#00H 显示1KHzMOV 31H,#00HMOV 32H,#01HMOV 33H,#00HMOV 34H,#00HMOV 35H,#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD,#00HMOV TL0,#01HMOV TH0,#0FFHPD:JNB ACC.0,KE0 判断是否“0”号键按下,若是则转方波输出JNB ACC.1,KE1 判断是否“1”号键按下,若是则转正弦方波输出JNB ACC.2,KE2 判断是否“2”号键按下,若是则转三角波输出JNB ACC.3,KE3 判断是否“3”号键按下,若是则转锯齿波输出LJMP PDKE0:MOV R7,#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6,#00HAJMP GNKE1:MOV R7,#02HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6,#00HAJMP GNKE2:MOV R7,#02HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6,#00HAJMP GNKE3:MOV R7,#02HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6,#00HGN:SETB TR0SETB ET0SETB EALOP1:JNB ACC.4,K10H 判断是否“4”号键,若是则转输出10Hz信号JNB ACC.5,K100H 判断是否“5”号键,若是则转输出100Hz信号JNB ACC.6,K500H 判断是否“6”号键,若是则转输出500Hz信号JNB ACC.7,K1K 判断是否“7”号键,若是则转输出1KHz信号AJMP LOP1TC0:CJNE R7,#00H,TC1 发送方波程序MOV DPTR,#TAB1 送方波数据表首址MOV A,R6 发送数据寄存器MOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#0AFFFH 指向DAC0832(2)MOVX @DPTR,A DAC0832(2)输出MOV A,R6INC ACJNE A,#32,QL1MOV R6,#00HAJMP QL1TC1:CJNE R7,#01H,TC2 发送正弦波程序MOV DPTR,#TAB2 送正弦波数据表首址MOV A,R6MOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#0AFFFH 指向DAC0832(2)MOVX @DPTR,A DAC0832(2)输出MOV A,R6INC AMOV R6,ACJNE A,#32,QL1MOV R6,#00HAJMP QL1TC2:CJNE R7,#02H,QL1 发送三角波程序MOV DPTR,#TAB3 送三角波数据表首址MOV A,R6MOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#0AFFFH 指向DAC0832(2)MOVX @DPTR,A DAC0832(2)输出MOV A,R6INC AMOV R6,ACJNE A,#32,QL1MOV R6,#00HAJMP QL1TC3::CJNE R7,#03H,QL1 发送锯齿波程序MOV DPTR,#TAB4 送锯齿波数据表首址MOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#0AFFFH 指向DAC0832(2)MOVX @DPTR,A DAC0832(2)输出MOV A,R6INC AMOV R6,ACJNE A,#32,QL1MOV R6,#00HQL1:RETITAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,82H,0F8H,80HTAB1:DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HTAB2:DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96HDB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5HDB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H,0D8HDB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9HDB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5HDB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDHDB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDHDB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6HDB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAHDB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DEH,0DDH,0DAHDB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH,0CCH,0CAH,0C7HDB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1HDB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH,99HDB 96H,93H,90H,8DH,89H,86H,83H,80HDB 80H,7CH,79H,78H,72H,6FH,6CH,69HDB 66H,63H,60H,5DH,5AH,57H,55H,51HDB 4EH,4CH,48H,45H,43H,40H,3DH,3AHDB 38H,35H,33H,30H,2EH,2BH,29H,27HDB 25H,22H,20H,1EH,1CH,1AH,18H,16HDB 15H,13H,11H,10H,0EH,0DH,0BH,0AHDB 09H,08H,07H,06H,05H,04H,03H,02HDB 02H,01H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,01H,02HDB 02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09HDB 0AH,0BH,0DH,0EH,10H,11H,13H,15HDB 16H,18H,1AH,1CH,1EH,20H,22H,25HDB 27H,29H,2BH,2EH,30H,33H,35H,38HDB 3AH,3DH,40H,43H,45H,48H,4CH,4EHDB 51H,55H,57H,5AH,5DH,60H,63H,66HDB 69H,6CH,6FH,72H,76H,79H,7CH,80H TAB3:DB 00H,02H,04H,06H,08H,0AH,0CH,0EHDB 10H,12H,14H,16H,18H,1AH,1CH,1EHDB 20H,22H,24H,26H,28H,2AH,2CH,2EHDB 30H,32H,34H,36H,38H,3AH,3CH,3EHDB 40H,42H,44H,46H,48H,4AH,4CH,4EHDB 50H,52H,54H,56H,58H,5AH,5CH,5EHDB 60H,62H,64H,66H,68H,6AH,6CH,6EHDB 70H,72H,74H,76H,78H,7AH,7CH,7EHDB 80H,82H,84H,86H,88H,8AH,8CH,8EHDB 0A0H,0A2H,0A4H,0A6H,0A8H,0AAH,0ACH,0AEHDB 0B0H,0B2H,0B4H,0B6H,0B8H,0BAH,0BCH,0BEHDB 0C0H,0C2H,0C4H,0C6H,0C8H,0CAH,0CCH,0CEHDB 0D0H,0D2H,0D4H,0D6H,0D8H,0DAH,0DCH,0DEHDB 0E0H,0E2H,0E4H,0E6H,0E8H,0EAH,0ECH,0EEHDB 0F0H,0F2H,0F4H,0F6H,0F8H,0FAH,0FCH,0FEHDB 0FFH,0FEH,0FCH,0FAH,0F8H,0F6H,0F4H,0F2HDB 0F0H,0EEH,0ECH,0EAH,0E8H,0E6H,0E4H,0E2HDB 0E0H,0DEH,0DCH,0DAH,0D8H,0D6H,0D4H,0D2HDB 0D0H,0CEH,0CCH,0CAH,0C8H,0C6H,0C4H,0C2HDB 0C0H,0BEH,0BCH,0BAH,0B8H,0B6H,0B4H,0B2HDB 0B0H,0AEH,0ACH,0AAH,0A8H,0A6H,0A4H,0A2HDB 0A0H,09EH,9CH,9AH,98H,96H,94H,92HDB 90H,8EH,8CH,8AH,88H,86H,84H,82HDB 80H,7EH,7CH,7AH,78H,76H,74H,72HDB 70H,6EH,6CH,6AH,68H,66H,64H,62HDB 60H,5EH,5CH,5AH,58H,56H,54H,52HDB 50H,4EH,4CH,4AH,48H,46H,44H,42HDB 40H,3EH,3CH,3AH,38H,36H,34H,32HDB 30H,2EH,2CH,2AH,28H,26H,24H,22HDB 20H,1EH,1CH,1AH,18H,16H,14H,12HDB 10H,0EH,0CH,0AH,08H,06H,04H,02HTAB4:DB 00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07HDB 08H,09H,0AH,0BH,0CH,0DH,0EH,0FHDB 10H,11H,12H,13H,14H,15H,16H,17HDB 18H,19H,1AH,1BH,1CH,1DH,1EH,1FHDB 20H,21H,22H,23H,24H,25H,26H,27HDB 28H,29H,2AH,2BH,2CH,2DH,2EH,2FHDB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37HDB 38H,39H,3AH,3BH,3CH,3DH,3EH,3FHDB 40H,41H,42H,43H,44H,45H,46H,47HDB 48H,49H,4AH,4BH,4CH,4DH,4EH,4FHDB 50H,51H,52H,53H,54H,55H,56H,57HDB 58H,59H,5AH,5BH,5CH,5DH,5EH,5FHDB 60H,61H,62H,63H,64H,65H,66H,67HDB 68H,69H,6AH,6BH,6CH,6DH,6EH,6FHDB 70H,71H,72H,73H,74H,75H,76H,77HDB 78H,79H,7AH,7BH,7CH,7DH,7EH,7FHDB 80H,81H,82H,83H,84H,85H,86H,87HDB 88H,89H,8AH,8BH,8CH,8DH,8EH,8FHDB 90H,91H,92H,93H,94H,95H,96H,97HDB 98H,99H,9AH,9BH,9CH,9DH,9EH,9FHDB 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毕业设计--基于AT89S51单片机的数字信号发生器
基于AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本系统是基于AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。
采用AT89S51作为系统的控制核心,外围电路采用数字/模拟转换电路(DAC0832),运放电路(MC1458),按键,ISP接口等。
通过按键控制切换产生正弦波,锯齿波,三角波,方波,各类型信号的频率统一为100HZ,而幅值在-5V~+5V范围内可调。
本设计电路原理简单,性能较好,具有一定的实用性和参考价值。
【关键词】单片机 ,波形发生器,D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【ABSTRACT】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display .The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【KEY WORDS】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论 (9)1. 波形发生器现状 (9)2. 单片机在波形发生器中的运用 (9)第一章系统设计 (10)1. 系统要求 (11)2. 系统方案选择与论证 (11)3. 系统设计原理与思路 (11)第二章硬件电路的设计 (12)1. AT89S51的介绍 (12)2. 资源分配 (15)3. 最小单片机系统的设计 (15)4. 各模块电路的设计 (17)5. ISP接口 (23)第三章软件设计 (24)1. 主程序的设计 (25)2. 锯齿波程序的设计 (25)3. 三角波程序的设计 (26)4. 正弦波程序的设计 (27)5. 方波程序的设计 (28)第四章测试仿真 (29)1. 软件仿真 (29)2. 仿真结论分析 (30)3. 硬件测试结论分析 (31)绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备,传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建,如应用555振荡电路可以产生正弦波,三角波,方波等波形,传统的波形发生器多采用这种方式设计,这种方式不应用单片机,但是这种方式存在波形质量差,控制难,可调范围小,电路复杂和体积大等缺点,在科学研究和生产实践中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟震动等领域往往需要低频信号源,而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果,而且低频信号源所需要的RC很大,大电阻,大电容在制作上有困难,参数的精度也难以保证,而且体积大,漏电,体积大是该类波形发生器的显著缺点。
简易信号发生器设计方案
《硬件大型实验周》课程设计指导书课程设计名称:硬件大型实验周课程设计编号:课程设计学分:课程设计周(时)数:3周讲课单位:计算机科学与技术系指导方式:讲课与学生自己设计(讲辅)课程设计适用专业:计算机科学与技术专业服务课程名称:单片机原理及应用、微机原理以应用、计算机组成与体系结构服务课程编号:服务课程讲课学时:服务课程学分:课程设计教材及主要参考资料:1.戴梅萼,史嘉权编著.微型计算机技术及应用(第三版).北京:清华大学出版社,20212.周明德编著.微型计算机系统原理及应用(第四版).北京:清华大学出版社,20213.李顺增,吴国东,赵河明等.微机原理及接口技术.北京:机械工业出版社,20214.蔡美琴,张为民,沈新群等.MCS-51系列单片机系统及其应用.北京:高等教育出版社.19925.何立民编著.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社.20216.徐同举.新型传感器基础.北京:机械工业出版社,2021一、课程设计教学目的及大体要求:硬件大型实验是学完一些基础课后应用讲义知识及以前的知识积累而进行的综合性、开放性的训练,是培育学生工程意识和创新能力的重要环节,它是围绕一门主要基础课或专业课,运用所学课程的知识,结合实际应用,而进行的一次分析设计综合能力的训练。
它对帮忙学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培育学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。
硬件大型实验旨在培育学生初步掌握解决实际应用问题时所应具有的查阅资料、掌握技术标准和规范,和硬件设计和调试、软件编程等能力,为毕业设计及此后从事专业工作打下基础。
通过硬件大型实验,培育学生从整体上掌握大体理论和现代的计算方式,提高分析问题,解决问题的能力;既把以前所学的知识综合运用,又为后继课程打下基础,并初步掌握工程中的设计思想和设计方式,对实际工作能力有所提高。
具体的有以下六项:1.使学生的硬件设计知识系统化、完整化;2.在系统全面温习的基础上,运用所学的计算机硬件知识解决工程中的实际问题;3.由于选题力求结合专业实际,因此硬件大型实验可以把计算机硬件知识和专业需要结合起来;4.综合运用了以前所学的各门课程的知识(微机原理、数字电子技术、传感器、单片机等)使相关学科的知识有机地联系起来;5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方式;6.为后继课程的教学打下基础。
毕业设计(论文)-基于fpga的函数信号发生器的设计与实现[管理资料]
基于FPGA的函数信号发生器的设计与实现摘要波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一,代表了信号源的发展方向。
直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术,其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。
由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性,能有效地实现DDS技术,极大的提高函数发生器的性能,降低生产成本。
本文首先介绍了函数波形发生器的研究背景和DDS的理论。
然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程,接着分析了整个设计中应处理的问题,根据设计原理就功能上进行了划分,将整个仪器功能划分为控制模块、外围硬件、FPGA器件三个部分来实现。
最后就这三个部分分别详细地进行了阐述。
本文利用Altera的设计工具QuartuSH并结合VeI’i1og一HDL语言,采用硬件编程的方法很好地解决了这一问题。
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,结果表明,,、三角波、锯齿波、方波,通过实验结果表明,本设计达到了预定的要求,并证明了采用软硬件结合,利用FPGA技术实现波形发生器的方法是可行的。
关键词:函数发生器,直接数字频率合成,现场可编程门阵列The Design and Realize of DDS Based on FPGAAbstractArbitrary Waveform Generator(AWG) is one of the most popular instruments in modern testing domains,Which represents the developing direction of signal sources· Direct Digital frequency Synthesis(DDS) advance dearly in full digital technology for frequency synthesis,its LUT method for synthes waveform .Adapts togenerate arbitrary Waveform· Field programable GateArray(FPGA)has the feature sof Iargeseale integration,high working frequency and ean realize lal’ge Memory,50FPGAeaneffeetivelyrealizeDDS.The of Corporation Altera ehosen to do the main digitalProcessing work,which based on its large sale and highs Peed. The 53C2440MCU ehosenasa control ehip· Inthisdesign,how to design the fpga chip and theInter faee between the FPGA and the control ehiP the the method ofSoftware and hardware Programming,the design used the software Quartus11 and languageverilog一HDL solves ,the PrineiPle of DDS and Basis of EDA technology introdueed Problem is the design are analyzed and the whole fun into three Parts:masterehiP,FPGA deviee and PeriPheral three Parts are described indetail disadvantage and thing sneed toadv anceareal Of the dissertation,or asquare wave with in the frequency rangeto20MHz .Planed and the way to use software and hardware Programming method and DDS Technology to realize Functional Waveform Generatoravailable.Keywords:DDS;FPGA;Functional Waveform Generator目录第一章绪论 ................................................ IV ............................................................................................................... IV ................................................................................................................. V ......................................................................................................... V....................................................................................................... VI .............................................................................................................. VII ...................................................................................................... VIIDMA输出方式.......................................................................... VII...................................................................................................... VII..................................................................................................... V III 第二章直接数字频率合成器的原理及性能 ................................................ I .................................................................................................................. I .......................................................................................................... I......................................................................................................... I I DDS原理 ............................................................................................. I II 第三章基于FPGA的DDS模块的实现 .......................................................... I (FPGA)简介 ............................................................................................. I II软件并建立工程 ....................................................................... I I新建Block Diagram/Schematic File并添加模块电路。
基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版
基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版本毕业设计旨在设计一个基于单片机的函数信号发生器,以满足工程实践需求。
设计的信号发生器将具有以下特点:能够输出多种波形、具备可调频率和幅度的功能、具备稳定性和高精度等。
首先,信号发生器的硬件设计包括信号源、滤波电路、放大电路和输出电路。
信号源负责产生基本的信号波形,可以通过设置单片机的IO口电平高低来控制信号的波形。
滤波电路和放大电路主要负责对信号进行滤波和放大处理,以确保输出的波形质量和幅度稳定性。
输出电路则是将放大后的信号输出到外部设备上。
其次,信号发生器的软件设计主要是通过编程控制单片机的IO口来实现波形的生成和调节。
编程方面,可以使用C语言或者汇编语言来编写程序,实现波形的输出、频率和幅度的调节等功能。
在程序的运行过程中,需要通过控制IO口电平的高低来控制信号的形状。
同时,可以使用按键或旋钮等外部输入设备来实现对频率和幅度的调节,以满足用户的实际需求。
最后,在设计的过程中需要注意信号发生器的稳定性和精度。
稳定性主要包括信号的频率稳定性和幅度稳定性。
频率稳定性可以通过使用高精度的时钟源和精确的频率分频电路来实现。
幅度稳定性可以通过使用高精度的放大电路和自动增益控制电路来实现。
精度方面,则可以通过使用高精度的模拟数字转换芯片和时钟源来实现。
总的来说,基于单片机的函数信号发生器在工程实践中具有重要意义。
本设计旨在结合硬件和软件技术,实现一个功能完善、稳定性好、精度高的信号发生器。
通过合理的设计和优化,该信号发生器能够满足工程实践的需求,为相关领域的研究提供信号源支持。
信号发生器的FPGA实现(毕业设计)
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1信号发生器的研究意义与内容 (1)1。
2信号发生器的发展现状和前景展望 (1)1。
3信号发生器的总体设计思路 (3)第2章设计简介 (4)2。
1FPGA简介 (4)2.2VHDL硬件描述语言介绍 (7)2.3Q UARTUS II软件介绍 (9)2。
4RLT级仿真 (11)第3章系统硬件电路设计 (12)3。
1信号发生器的系统组成 (12)3。
2设计原理 (13)3.3输入部分 (15)3.3D/A数模转换部分 (18)第4章系统的软件设计 (20)4。
1系统软件流程图 (20)4。
2系统各模块 (21)4。
2.1 三角波产生模块 (22)4。
2.2 递减斜坡产生模块 (25)4。
2。
3递增斜坡产生模块 (28)4。
2.4 方波产生模块 (31)4。
2.5 阶梯波产生模块 (33)4。
2.6 正弦波产生模块 (36)4.2。
7 自定义波形产生模块 (43)4.2.8 波形选择器产生模块 (47)4。
2。
9 频率调节器产生模块 (50)4。
2.10 主控制器产生模块 (53)4.3引脚锁定 (58)第5章信号发生器的仿真 (61)5。
1递增斜坡的仿真结果及分析 (61)5。
2递减斜坡的仿真结果及分析 (61)5。
3三角波的仿真结果及分析 (62)5。
4正弦波的仿真结果及分析 (63)5.5方波的仿真结果及分析 (64)5.6阶梯波的仿真结果及分析 (65)5.6自定义波形的仿真结果及分析 (65)结束语 (66)参考文献 (67)致谢...................................................... 错误!未定义书签。
信号发生器的FPGA实现摘要:信号发生器在各种实验和测试中是必不可少的器件,同时在生产和科技领域中有着广泛的运用,例如在通信、控制、雷达、教学、军事等领域。
本次设计的内容是信号发生器的FPGA实现,要求用EAD技术设计一个信号发生器,此信号发生器的实现是利用EDA的硬件描述语言VHDL产生各个模块,然后在Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境的Quartus II软件上实现波形的编译、仿真、下载到Cyclone 芯片上.信号发生器由波形产生模块、频率调节模块和波形选择模块组成,波形产生模块可以产生三角波、正弦波、方波、阶梯波、递增斜坡、递减斜坡、自定义波形等,通过波形选择模块和频率调节模块可以选择自己所需要的波形和调节一定的频率。
毕业设计论文基于FPGA的信号发生器设计
武汉工业学院毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于FPGA的信号发生器设计姓名学号院系电气与电子工程学院专业电子信息科学与技术指导教师目录摘要 ...................................................................................................................................... i ii Abstract (iv)前言 (1)1绪论 (3)1.1 FPGA简介 (3)1.2 modelsim简介 (5)1.3 DDS基本原理介绍 (6)2设计方案 (8)2.1 总体设计方案 (8)2.2方案论证 (8)2.2.1方案一 (8)2.2.2方案二 (9)2.2.3方案三 (9)2.3方案确定 (9)3 硬件电路设计 (11)3.1硬件设计注意事项 (11)3.2 DA电路 (11)3.3滤波电路 (12)3.4硬件电路实现 (13)4软件设计 (14)4.1波形产生模块 (14)4.1.1正弦波 (14)4.1.2方波 (15)4.1.3 三角波 (15)4.2频率控制模块 (16)4.3相位累加模块 (17)4.4选择波形模块 (17)4.5幅度控制模块 (18)4.6软件设计总成 (19)5 调试 (20)5.1设计及仿真调试使用设备 (20)5.2 调试方法 (20)5.2.1 硬件调试 (20)5.2.2 软件调试 (20)5.2.3 综合调试 (20)5.3 调试结果 (21)5.3.1 软件仿真结果及分析 (21)5.3.2 综合调试结果 (24)总结 (25)致谢辞 (26)参考文献 (27)附件1 ROM生成源程序 (28)附件2 40位流水线加法器程序 (30)摘要信号发生器是数字设备运行工作中必不可少的一部分,没有良好的信号源,最终就会导致系统不能够正常工作,更不必谈什么实现其它功能了。
单片机毕业设计论文_信号发生器
1 绪论随着社会科学的电子技术及电力电子技术的发展,对于一些电路的分析所需的仪器种类越来越多,同时要求的精度也越来越高。
技术的发展应是面向人性化、智能化、经济化为一体的发展目标。
本论文正是以数字控制信号发生为出发点,用单片机作为中央控制器,直接由软件产生波形信号的输出,并可通过软件的修改,达到输出三种波形。
单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路,本身即是一个小型化的微机系统。
单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合,使得单片机的应用非常广泛。
单片机在目前的发展形势下,表现出几大趋势:1.低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。
象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。
CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。
所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2.微型单片化现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。
甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。
现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。
基于单片机信号发生器的设计毕业设计答辩
基于单片机信号发生器的设计毕业设计答辩毕业设计答辩稿:基于单片机信号发生器的设计尊敬的评委、老师们,大家好!我是XXX,今天我非常荣幸能够在这里向大家介绍我的毕业设计课题,基于单片机信号发生器的设计,并希望能够得到大家的批评和指正。
一、设计背景和目的在现代电子技术领域,信号发生器是一种非常常见的电子测试仪器。
它广泛应用于电子产品的测试和信号调制等领域。
传统的信号发生器一般由复杂的电路和大量的元器件构成,成本较高且结构复杂。
此外,传统的信号发生器功能较单一,无法根据用户需求进行灵活的适配。
因此,本课题旨在设计一种基于单片机的信号发生器,既能够满足信号发生器的基本功能,同时又能够降低成本和简化结构。
此外,本设计还力求增加其灵活性和可编程性,以便用户可以根据需求自由调整和生成各种类型的信号。
二、设计原理和流程本设计的核心部分是单片机,通过单片机的GPIO(通用输入输出)引脚和定时器等功能实现信号的生成和输出。
具体设计流程如下:1.选择合适的单片机:根据设计需求,选择一款具备足够的GPIO引脚和定时器功能的单片机。
2.编写程序:在单片机上编写程序,实现信号类型的选择和生成。
可以通过键盘或者触摸屏等外部设备对信号类型进行选择,然后通过程序控制单片机GPIO引脚输出相应的信号。
可以根据需要设置不同的参数,如频率、幅度和相位等。
3.信号输出:将单片机的GPIO输出与信号放大器连接,以便放大信号幅度并进行输出。
通过设计合适的电路,能够实现不同类型信号的输出,如正弦波、方波、三角波等。
4.信号显示:为了更直观地观察信号的波形和特征,可以在设计中加入液晶显示器等外部设备,实现信号的实时显示。
三、设计特色和创新点本设计相比传统的信号发生器,具有以下几个特色和创新点:1.成本低廉:传统的信号发生器由于电路复杂,成本较高。
而本设计通过单片机的灵活性和GPIO引脚的输出功能,可以实现类似的信号发生器功能,成本较低。
2.结构简单:本设计的结构相对简单,仅需单片机、信号放大器和触摸屏等外设,不需要太多的元器件和复杂的电路。
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2.2 电路框图及工作原理
2.2.1 电路组成框图 简易信号发生器电路组成框图如图 2.1 所示。正弦波振荡电路产生正弦波, 比较器电路产生方波,积分电路产生三角波。
正弦波振荡电路
比较器电路
积分电路
图 2.1 简易信号发生器电路组成框图
2.2.2 电路工作原理 根据图 2.1 分析,由放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节组成的正弦 波振荡电路当达到起振条件, 即 AF>1 时产生正弦波, 同时用稳幅二极管来维持输 出电压幅度的稳定,正弦波振荡电路的输出端作为电压比较器的反相输入端,同 相输入端接参考电压 UREF,通过输入电压与上下门限电压的比较,使比较器发生 反转,产生方波,比较器的输出端作为积分器的反相输入端,电容与积分器运算 放大器的反向输入端与输出端相连接,输出与输出成积分关系,且输出电压 uo 与 输入电压 ui 反相,输出三角波。
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目
一.选题的背景和意义: 信号发生器,又称信号源或振荡器,能产生正弦波、方波、三角波等波形,在生产实践和 科技领域中有广泛的应用,例如在通信、广播、电视系统中都需要射频发射,这里的射频波就 是载波,把音频、视频信号和脉冲信号运载出去,就需要产生高频振荡器。作为基础测量仪器 的信号发生器随着用户的需求而不断发展。现在是数字化时代,作为基本的测量工具,研发人 员对测量仪技术指标的要求也不断在提高。如精度高、工作频带宽、误差小等,能够满足不同 层次用户的测试要求。采用分立元器件设计的简易信号发生器,具有经济、方便、易于实现的 优点,本文就是采取这种方法来实现简易信号发生器的设计。 简易信号发生器的设计
二.课题研究的主要内容: 本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析,设计了正弦波—方波—三角波信号发 生器。设计中首先确定了电路方案:由直流稳压电源电路、文氏振荡器、迟滞比较器、积分器 四个单元电路组成;接着对各单元电路的的工作原理进行了分析,对电路中各元器件的参数进 行了计算;最后采用相关仪器对电路进行测试,测试达到了设计要求。
Keywords: dc stabilized voltage power; Venturi oscillator; Hysteresit comparator; integrator
第1章
前言
能产生多种波形,如三角波、方波、正弦波的电路被称为信号发生器,又称
信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有广泛的应用。例如在通信、广播、 电视系统中都需要射频发射,这里的射频波就是载波,把音频、视频信号和脉冲 信号运载出去,就需要产生高频振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如 高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断等,都需要功率或大或小、频率或高或低 的信号发生器。 信号发生器的实现方法通常有:(1)用分立元件组成的信号发生器, (2)可 以由晶体管、运放 IC 等通用器件制作,更多的则是用专门的信号发生器 IC 产生。 早期的函数信号发生器 IC,如 L8038、BA205、XR2207/2209 等,它们的功能较少, 精度不高,频率上限只有 300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵 活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。 (3)利用单片集成芯片的信号 发生器能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试。 (4)用专用直接数字合 成 DDS 芯片的信号发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。采 用分立元件产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,先产正弦波,根据周期性 的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系,再通过迟滞比较器电路将正弦 波转化为方波,经过积分电路后将其变为三角波。也可以先通过迟滞比较器产生 方波,在经过密尔积分电路产生三角波,最后通过差分放大电路经三角波转换成 正弦波。 作为基础测量仪器的信号发生器随着用户的需求而不断发展。信号源实质上 就是一个扫频示波器或合成信号源,并具有基本的调制功能。现在是数字化时代, 作为最基本的测量工具,测量仪技术指标上也不断提高。如精度高、工作频带宽、 误差小等,能够满足不同层次用户的测试要求。近几年,数字化仪器在迅速发展, 我国也在不断研究推出各种新型数字化仪器。随着电子技术的快速发展,新材料 新器件层出不穷, 开发新款式信号发生器, 器件的可选择性大幅增加, 例如 ICL8038 就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片,利用单片机 制作智能仪表也成为一种趋势。 本次设计采用分立元件产生正弦波、方波、三角波。电路的原理部分的设计, 采用单元电路模块化的设计方法,对直流稳压电源电路、文氏振荡器、迟滞比较 器、积分器四部分单元电路进行原理的分析,参数的计算,最后通过 protel 绘图软 件将电路绘制出来。通过 Multisim 仿真软件对电路进行仿真测试,观察效果。
简易信号发生器的设计 目录
摘要 Abstract 第 1 章 前言…………………………………………………………..…………. ….1 第 2 章 方案的设计………………………………..……………………………….. 2 2.1 方案的选择………………………………………….…………. …………. ...2 2.2 电路框图及工作原理…………………………….………………. ………….2 第 3 章 单元电路设计…………..……………………………………………… .. .. 3 3.1 直流稳压电源电路……………………………………………..……….. … ..3 3.1.1 电路工作原理…………………………………………..………. …….....3 3.1.2 器件的选择…………………………………………………………… …4 3.2 正弦波振荡电路 ……………………..………. ……………………………5 3.2.1 电路工作原理…………………………..……………………………… ..5 3.2.2 参数计算……………………………..……….. …………………………6 3.3 电压比较器………………………………..………. …………………………7 3.3.1 电路工作原理…………………..……. ………………………………….7 3.3.2 参数计算…………………..……………………………………………...8 3.4 积分电路………………………………..……………………………………..9 3.4.1 电路工作原理…………………..……. ………………………………….9 3.4.2 参数计算…………………..………………………………………….. ...10 第 4 章 整体电路仿真………………..………………………………………….. ...11 4.1 仿真平台……………………………………………………………………...11 4.2 仿真结果…. ………………………………………………………………….12 第 5 章 结束语………………………………………………………………….. ….14 参考文献 答谢辞 附录
第 2 章 方案的设计
2.1 方案的选择
信号发生器实现的方法通常有以下几种: (1)可以由晶体管、运放等通用器件制作,更多的则是用专门的信号发生器 IC 产生。早期的信号发生器 IC,如 ICL8038、BA205 等,调节方式也不够灵活, 频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。 (2)用分立元件组成的简易信号发生器:价格比芯片实惠,结构简单,容易 实现。 由分析选择方案(2) 。
毕业设计(论文)任务书
一、课题名称: 简易信号发生器的设计
二、主要技术指标: (1)交流电压输入:220V/50Hz ; (2)产生正弦波、方波、三角波三种波形 ; (3) 波形频率范围: 10Hz~1KHz ; (4) 输出电压:正弦波 Vp-p=22V, 方波 Vp-p=11V, 三角波 Vp-p=5V ; 三、工作内容和要求:该简易信号发生器由分立元器件组成,结构简单,容易实现;由直流 稳压电源电路,文氏振荡电路,迟滞比较器,积分器组成,其中,直流稳压电源电路由电源 变压器、整流滤波电路及稳压电路组成,为信号发生器提供直流电源,文氏振荡电路也称串 并联网络正弦波振荡电路,本次设计选用具有稳幅作用的文氏振荡电路,通过采用稳幅二极 管来使所产生的正弦波有一定的稳定性,迟滞比较器用来产生方波,积分器用来产生三角波。 四、主要参考文献:[1] 郑应光 著. 模拟电子线路 [M],南京: 东南大学出版社,2000 年. [2] 林涛 著. 模拟电子技术基础[M],重庆: 重庆大学出版社,2003 年. [3] 陈梓城 著. 实用电子电路设计与调试[M],北京: 中国电力出版社,2006 年. [4] 王港元 著. 电子技能基础[M], 四川: 四川大学出版社,2005 年. [5] 王卫东 著. 模拟电子电路基础[M], 西安: 西安电子科技大学出版社,2003 年.
三.主要研究(设计)方法论述: 首先采用模块化的设计方法将简易信号发生器分为四个模块进行设计,分别为:直流稳压 电源电路,文氏振荡电路,迟滞比较器,积分器。在对四个模块电路原理进行分析后,进行器 件的选型,参数的计算。 将各个模块设计好之后,利用 protel 绘图软件将电路绘制出来。 最后通过 Multisim 仿真软件对电路进行仿真测试,检验设计结果。
关键词:直流稳压电源;文氏振荡器;迟滞比较器al generator is a kind of can produce much waveform, such as triangle wave, square wave, sine wave circuit. Signal generator in the circuit experiment and test equipment in a very wide range of purposes. The design of the principle of the signal generator and structure analysis, design of sine wave-square wave-triangle wave simple signal generator. Design of the first set by a dc voltage circuit scheme: power supply circuit, venturi oscillator,hysteresit comparator, integrator composed; Then each unit circuit of the principle is analyzed by dc stabilized voltage power supply circuit, provide the voltage required, venturi oscillator produce sine wave, hysteresit comparator produce square wave, integrators produce triangle, and at the same time in the circuit to wave the parameters of each component was calculated. Finally, using the related instrument testing, testing meet the design requirements.