智能函数波形发生器文献综述
基于单片机的智能波形发生器___本科毕业设计论文
哈尔滨工程大学本科生毕业论文摘要各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中正弦波、三角波和方波等是较为常见的信号。
在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。
为了实验、研究方便，研制一种灵活适用、功能齐全、使用方便的信号源是十分必要的。
本文介绍了基于ATmega64单片机的信号发生器系统。
本系统采用ATmega64单片机作为控制核心，利用程序设计方法产生方波、正弦波、锯齿波、三角波四种波形，再通过D/A转换器TLC7628将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来。
并可以通过矩阵键盘来控制四种波形的类型选择、频率、幅值变化。
本次关于信号发生器的设计方案，不仅在理论和实践上都能满足实验的要求，而且具有很强的可行性。
最终本系统可以完成通过键盘切换不同波形并改变波形的频率、幅值的功能。
该信号发生器的特点是：体积小、价格低廉、性能稳定、实现方便、功能齐全。
关键词：信号发生器；ATmega64单片机；D/A转换；最小系统哈尔滨工程大学本科生毕业论文ABSTRACTVarious signals are an important part of correspondent area. In this area, square wave, sine wave, sawtooth wave and triangle wave are common signals. In science research and teaching experiment, we often need the occurrence equipment of these signals. In order to make the experiment and research easier, to develop a suitable, full functional and easily used signals source is essential.This paper introduces a digital signal generator system based on single chip computer ATmega64,which is used as a control microcontroller core. It makes use of central processor and D/A conversion module TLC7628 to generate four kinds of waves which are square wave, sine wave, sawtooth wave and triangle wave, and finally display the waves on the screen of a oscilloscope . In this system it can control wave form choosing, frequency, range through buttons.This signal source design plan concerns on producing different low frequency signals, not only meet the request of experiment in theory and in practice, but also have strong feasibility. The trait of this signal source is: small volume, low price, stable function, easily achievable, and full function.Keywords: Signal generator ; ATmega64 Single-chip microcomputer ; D/A ; Minimum system哈尔滨工程大学本科生毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1本课题研究的背景和意义 (1)1.2国内外波形发生器的研究现状 (2)1.3本课题的主要研究内容和论文安排 (4)1.3.1主要研究内容 (4)1.3.2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 (6)2.1系统总体方案的选择 (6)2.1.1信号发生电路方案论证 (6)2.1.2总体系统设计 (6)2.2系统的主要性能指标 (7)2.3基于AVR单片机的嵌入式系统 (7)2.3.1嵌入式系统概述 (7)2.3.2AVR单片机概述 (9)2.4DAC数模转换 (11)2.4.1数模转换器的主要性能指标 (11)2.4.2数模转换器的转换方式 (13)2.4.3数模转换器的转换原理 (14)2.4.4数模转换器的分类 (15)2.5本章小结 (15)哈尔滨工程大学本科生毕业论文第3章系统硬件方案设计 (16)3.1资源分配 (16)3.2主控电路的设计 (16)3.2.1ATmega64单片机概述 (16)3.2.2ATmega64最小系统设计 (19)3.3数模转换电路的设计 (20)3.3.1TLC7628数模转换器介绍 (20)3.3.2单片机与D/A的连接 (22)3.4运算放大电路及低通滤波电路的设计 (24)3.4.1TL084运算放大器 (24)3.4.2运算放大器与低通滤波电路的连接 (25)3.5按键电路的设计 (25)3.5.1按键的分类 (25)3.5.2矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式 (26)3.5.3采用列扫描法对矩阵键盘进行判别的思路 (27)3.5.4单片机与按键电路的连接 (28)3.6本章小结 (29)第4章系统软件方案设计 (30)4.1本课题软件开发系统 (30)4.1.1编程语言的选择 (30)4.1.2软件开发环境WinAVR (31)4.1.3程序下载软件 (33)哈尔滨工程大学本科生毕业论文4.2系统软件设计 (34)4.2.1主程序设计 (34)4.2.2键盘扫描子程序设计 (35)4.2.3方波产生子程序设计 (35)4.2.4正弦波产生子程序设计 (37)4.2.5锯齿波产生子程序设计 (38)4.2.6三角波产生子程序设计 (38)4.3本章小结 (38)第5章调试与测试结果 (40)5.1测量仪器及测试说明 (40)5.2试验结果 (40)5.2.1方波输出图形 (40)5.2.2正弦波输出图形 (41)5.2.3锯齿波输出图形 (42)5.2.4三角波输出图形 (44)5.3试验结果分析 (46)5.4本章小结 (47)结论 (48)参考文献 (49)致谢................................................................................................ 错误!未定义书签。
多功能函数信号发生器-文献综述
多功能函数信号发生器-文献综述
:函数发生器是一种比较常见的信号源,这技术广泛地应用于电子电路、自动控制和教学实验等领域。
常用超低频信号发生器的输出有几种固定的波形。
再此介绍由集成运算放大器与晶体差分放大电路共同组成的方波、三角波、正弦波函数发生器的设计方法,了解多功能函数发生器的功效,掌握测试参数的方法。
制作这种发生器的成本比较低,适合学生使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生从1-10HZ,10-100HZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
波形发生器的进展及前景
波形发生器的设计、进展及前景摘要在本次设计中,虚函数信号发生器是基于相位差来设计的。
文中详细地介绍了如何设计发生器。
虚拟函数信号发生器能产生基本波如正弦波,方波,白噪声等。
除此之外，这个函数信号发生器还有波形显示和数据存储功能。
关键词虚拟仪器图形化编程软件函数信号发生器一虚拟函数波形发生器的介绍函数信号发生器是应用于很多领域。
虚拟仪器是一种新型的具有特殊功能的仪器。
虚拟函数信号发生器的设计包括详细的计算机硬件设计和特殊的软件设计。
作为一个图形化编程语言的虚拟仪器，它是用来收集相位差、控制仪表和分析数据的。
以下将会详细介绍如何利用虚拟仪器来设计虚拟函数信号发生器。
二系统设计根据函数信号发生器的工作原理,虚拟函数信号发生器是由四个部分来构成的。
这四个部分包括属性设定、信号产生、波形显示和数据存储。
1.硬件系统设计在本系统中,硬件面板分为属性设定面板(图1)和信息管理总体结构面板(图2)。
第一部分属性设定主要包括输出信号的频率、幅值和取样等。
这些属性可以通过属性设定面板来设定。
信息管理系统总体结构主要是由上面提及的四部分和一些外部设备组成。
图1 属性设定面板图2 信息管理总体结构面板2.仪器的功能虚拟函数信号发生器能产生基本波如正弦波、方波和噪音一样的特殊波形。
信号的频率可以微调和粗调。
发生器可以迅速地被重置，有时还可以被用作子仪器。
另外发生器还有波形显示和数据存储功能。
三软件设计虚拟函数信号发生器的设计基于LabView 7.0的基础。
其中有3个模块组成这个系统，属性的设置，波浪发电，波浪模块显示和保存。
1.属性设计模块频率设定和属性重置是此模块的两个重要组成部分。
图3解析了如何改变频率值。
节点的选用和多次巧妙的运用使数据可以在多渠道中输入。
通过开关按钮然后选择数据。
因此频率控制可设计成真正的工具。
图4解析了如何迅速重置设置。
图3 频率控制图4 属性重置2.产生波形模块波形产生模块是虚拟函数信号发生器的核心。
函数波形发生器文档
淮海工学院课程设计报告书课程名称：电子线路课程设计题目：函数波形发生器系（院）：电子工程学院学期：2010-2011-2专业班级：电科081班姓名：刘婷婷学号：030831125指导老师：胡全斌一、绪论在无线电通信、测量、自动化控制等技术领域广泛的应用着各种类型的信号发生器，常用的波形是正弦波，矩形波（方波）和锯齿波。
随着集成电路技术的发展，已经出现了能同时产生同频的方波，三角波和正弦波的专用集成电路，称为函数波形发生器,如ICL8038。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
二、设计内容及要求设计函数波形发生器，技术指标：（1）输出正弦波，方波和三角波。
频率为2KHz—20KHz并连续可调，正弦波输出的峰-峰值V op-p≈3V，非线性失真系数γ≤5%。
（2）输出矩形波，锯齿波频率的20Hz—500Hz并连续可调，矩形波的V P-P≈12V，占空比为50%～90%并连续可调；锯齿波的V P-P≈3V，负斜率连续可调。
（3）输出扫频波。
（4）用±12V电源供电。
三、设计方案讨论与分析3.1 系统功能分析本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。
在设计的过程中，综合考虑了以下三种实现方案：3.2方案论证方案一∶采用传统的直接频率合成器。
这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。
但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。
方案二∶采用锁相环式频率合成器。
利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需要频率上。
这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。
但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。
函数波形发生器设计报告
函数信号发生器设计报告姓名：学号：指导教师：2011年12月14日函数波形发生器一、设计任务设计并制作方波和三角波的函数发生器二、设计要求函数信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波（锯齿波）、方波（矩形波）、阶梯波等电压波形的电路和仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成，也可采用单片集成函数发生器，根据用途不同，有产生多种波形的函数信号发生器，本设计主要为产生方波和三角波的函数信号发生器。
本次课程设计的波形发生电路以OP07J为核心，实现简易波形的输出。
滞回比较器和积分运算电路产生方波和三角波的输出。
三、设计方案和论证1、设计原理工作原理图如图1.1所示。
图中U1、R1、R2、R3、RP1、RP3共同组成同相输入滞回比较器。
当同向端输入电压大于零时，运放输出幅值为+Uz的高电平，当同向端输入电压小于零时，运放输出幅值为-Uz的低电平，故Uo1幅值为±Uz的方波U2、R4、R5、RP2、RP4共同组成积分运算电路。
当Uo1输出高电平时，电容充电，运放输出电压负方向线性增加，并反馈到滞回比较器的同向输入端，控制其输出端的状态跳变；当Uo1输出电压跳变到低电平时，电容放电，运放输出电压正方向线性增加，并反馈回去，从而在Uo2端得到周期性的频率与方波相同的三角波。
图1.1方波和三角波电路原理图2、参数计算和器件选择 （1）参数计算：滞回比较器中运放OP07J 同相输入端的电压U 同时与Uo1和Uo2有关，根据叠加原理，可得：22121211O O U R R R U R R R U +++=根据叠加原理，集成运放U 同相输入端的电位U +=U -=0，1212O O U R R U -=，滞回比较器的输出发生跳变。
阈值电压Z T U R RU 21±=。
积分电路的运算可得，)()(1002011402t U dt U C R U ⎰+-=，起始值为-U T ，终了值为+U T ，积分时间为T/2。
波形发生器毕业论文
0 引言波形随着电子测量与其他部门对各类信号发生器的广泛需求与电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。
尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。
现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自和智能化方向发展。
但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类与程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。
加之各类功能的半导体集成芯片的快动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机与其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。
在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。
在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、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器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。
同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。
波形发生器文献综述
波形发生器1.波形发生器的背景波形发生器又称振荡器，是一种不需要输入信号而能产生各种周期性波形输出的电子装置。
按照产生的波形来分，有正弦波发生器和非正弦波发生器两大类。
非正弦波发生器又包括方波、三角波、锯齿波等。
波形发生器的应用范围很广，几乎覆盖了所有行业。
凡是需要使用其他标准信号源所不能提供的激励信号的应用，都可能是任意波形发生器的用武之地：在通信、测量和遥控等许多技术领域有着广泛的应用；在现代社会中，自动化技术已经渗透到社会生活的各个领域中；在超声波测量技术中，超声换能器（发射换能器和接受换能器）是超声波检测技术的核心部件；高精度、宽频率范围、高稳定性的激励源对于发射换能器及超声检测系统性能的改善和提高起着至关重要的作用。
传统的波形发生器通常由晶体管、运放IC等分离元件制成。
与此相比，基于集成芯片的波形发生器具有高频信号输出、波形稳定、控制简便等特点。
其中，信号发生器是自动化领域中的一个典型应用。
因为现代的自动化控制中基本都会利用信号来控制设备的工作。
设计师和测试工程师在设计验证中为了模拟最坏情况，会频繁地使用任意波形发生器。
在为了确定和验证性能极限时而降低额定或加重信号时，任意波形发生器是一款理想的工具。
它还被用来确定不可接受的噪声水平、定时问题、信号电平异常、带宽损耗、谐波失真，以及各种相关问题。
利用信号的产生进行仪器的控制已经是自动控制中的一个重要的手段，那么一个幅度、频率、占空比以及波形可调的信号发生器的设计和完成更具有使用价值。
只要将这个信号发生器设计的基本思路掌握，不但可以融会贯通所学的专业知识可以在以后工作中利用到，作为用来控制其他设备或设计的一个参考。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可以很方便的构成各种信号波形发生器，信号发生器可以提供理想的波形，同时满足模拟信号和数字信号要求。
采用采样技术，构建和改变几乎可以想到的任意形状的波形，数字信号发生器的功能是在满足计算机总线需要和类似应用而优化的。
波形发生器毕业论文
波形发生器毕业论文题目: 简易波形发生器系别：电气工程系专业：计算机控制专业目录前言 (1)1 系统总体设计 (2)1.1系统总体框图设计 (2)1.2系统的主要性能指标 (2)2 系统硬件设计 (3)2.1 单片机最小系统 (3)2.2 单片机D/A连接电路 (3)2.3放大电路 (4)2.4 PCB板设计 (4)3 系统软件设计 (6)3.1系统总体流程图 (6)3.2方波程序设计 (7)3.3 锯齿波程序设计 (8)3.4三角波程序设计 (9)3.5 正弦波程序设计 (10)4软硬件调试及结果分析 (11)4.1单片机软件开发系统 (11)4.2 软件调试 (11)4.3 硬件调试 (14)5 总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录1 电路原理图 (18)附录2 源程序 (18)元器件清单 (22)摘要：本课题硬件设计是采用89S51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（OP07）、和独立联接式按键。
通过Protues 软件进行程序的编写。
以实现波形选择。
仿真通过以后再进行硬件的安装和调试，结果表明：本设计基本完成任务，能够产生正角波、方波和锯齿波四种波形，并可以通过键盘选择波型关键词：波形发生器，单片机，D/A转换,运算放大器前言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/计时器等功能（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）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
波形发生器是一种数据信号发生器，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。
用一般的信号发生器，不但笨重，而且只发能发出一些简单的波形，不能满足需要。
例如用户要调试串口通信程序时，就要在计算机上写好一段程序，再用线连接计算机和用户实验板，如果不正常，不知道是通讯线有问题还是程序有问题。
智能波形发生器
定 的 幅度 和 频 率 要求 关键词 ：单片机系统 ； ／ Ｄ Ａ转换 ； ＭＡ控制器 Ｄ 中圉 分 类 号 ： ６ ． ＴＰ３ ８ １ 文献标识码 ： Ａ
拟 的 ； 理功 能强 ， 度 高 ． 处 速 因此 ． 系统选 用 Ｉｔｌ 本 ｎｅ 公司 生产 的 ＭＣ Ｓ一５ １系列单 片机之 一 ８ Ｃ １作 为系 ９５ 统 的核心 ． 以控 制 系统 进行 Ａ Ｄ、 ／ ／ Ｄ Ａ转 换 ， 数据 处 理 ， 键盘 管 理功 能 ， 字显 示 及 通 讯 ， 数 同时 ８ Ｃ １内 ９５ 部集 成 的 ４ Ｋ只读 存储 器用 来存放 系统 的监控 程序 ．
维普资讯
１０ ０
沈 阳 师 范 学院 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
２０ ｏ ２正
１３ 扩 展存储 器 ．
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８ Ｃ １内部 只有 １８个 字 节 的 Ｒ Ｍ， 对其 进 行存 储扩 展 ， 由于普通 Ｒ Ｍ 不 能 长期保 存信 息， ９５ ２ Ａ 需 但 Ａ
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基于DDS正弦波函数发生器的设计(文献综述)
基于LMP核和DDS的正弦波函数发生器设计摘要：在频率合成领域中，直接数字合成(DDS)是近年来新的技术，它是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的全数字技术的频率合成方法。
此次正弦波函数发生器的设计是利用VHDL语言和Quartus II开发环境进行设计。
首先对VHDL和Quartus II开发环境进行了介绍，接着对DDS工作原理进行了阐述，最后提出了两种方法并进行了比较和做出了选择。
关键词：DDS；正弦波函数发生器；VHDL；Quartus II1.前言1.1 课题研究背景在一些电子设备的电路板故障检测仪中，往往需要频率、幅度都能由计算机自动调节的信号源。
采用诸如MAX038信号发生器芯片外加电阻及切换开关等器件虽然也能调节频率和幅度，但这种调节是离散的，且电路复杂，使用不方便。
而采用直接数字合成芯片DDS及外加D/A转换芯片构成的可控信号源，可产生正弦波、调频波、调幅波及方波等，并且其信号的频率和幅度可由微机来精确控制，调节非常方便。
另外随着21世纪的到来，人类正在跨入信息时代。
现代通信系统的发展方向是功能更强，体积更小，速度更快，功耗更低。
1.2 课题研究目的和意义正弦信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器，广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中。
随着电子信息技术的发展，对其性能的要求也越来越高，如要求频率稳定性高、转换速度快，具有调幅、调频、调相等功能，另外还经常需要两路正弦信号不仅具有相同的频率，同时要有确定的相位差。
随着数字信号处理和集成电路技术的发展，直接数字频率合成（DDS）的应用也越来越广泛。
DDS具有相位和频率分辨率高、稳定度好、频率转换时间短、输出相位连续、可以实现多种数字与模拟调制的优点，而可编程门阵列（FPGA）具有集成度高、通用性好、设计灵活、编程方便、可以实现芯片的动态重构等特点，因此可以快速地完成复杂的数字系统。
由于模拟调相方法有生产性差、调试不方便、调制度控制不精确等缺点，因此采用数字方法实现各种模拟调制也越来越普遍。
(完整word版)PWM信号发生器设计文献综述(1)
文献综述毕业设计题目： PWM信号发生器设计PWM信号发生器文献综述(电子信息工程10(1)班E10610119)1前言PWM(Pulse Width Modulation)又称脉冲宽度调制，属于脉冲调制的一种，即脉冲幅度调制（PAM）、脉冲相位调制（PPM）、脉冲宽度调制（PWM）和脉冲编码调制（PCM）。
它们本来是应用于电子信息系统和通信领域的一种信号变换技术，但从六十年代中期以来后，随着电力电子技术被引入到电力变换领域，PWM技术广泛运用于各种工业电力传动领域乃至家电产品中[1]。
信号发生器又称波形发生器，是一种常用的信号源，被广泛地应用于无线电通信、自动测量和自动控制等系统中。
传统的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成，借助电阻电容，电感电容、谐振腔、同轴线作为振荡回路产生正弦或其它函数波形。
频率的变动由机械驱动可变元件完成，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而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。
在今天，随着大规模集成电路和信号发生器技术的发展，许多新型信号发生器应运而生。
用信号发生器并配置适当接口芯片产生程控正弦信号，则可替代传统的正弦信号发生器，从而有利于测试系统的集成化、程控化和智能仪表的多功能化。
而信号发生器的最大特点是面向控制，由于它集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低，因此在数据采集、智能化仪器等技术中得到广泛的应用，从而使得信号发生器的应用成为工程技术多学科知识汇集的一个专门研究领域，其应用产生了极高的经济效益和社会效益[2]。
2 PWM信号发生器的发展与现状2.1信号发生器的发展单片微型计算机简称信号发生器，是指集成在一块芯片上的计算机，信号发生器的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段：第1阶段（1971～1976）：信号发生器发展的初级阶段。
文献综述
基于DDS技术的双通道可移相波形发生器的研制文献综述【内容摘要】：随着电子信息技术的发展，对各种数字模拟信号需求也更加复杂和多样化，任意波形发生器(AWG)的应用变得不可或缺。
设计的任意波形发生器除了可以等间隔步进调节频率外，还可以改变波形的采样点数。
该任意波形发生器支持上位机或其他设备通过串行通信或其他方式进行控制和数据传输。
在保留产生正弦、矩形、三角等基本波形的前提下可以输出任意波形。
【关键词】：任意波形发生器(AWG) 直接频率合成(DDS) 串口通信一、课题研究背景任意波形发生器是一种能产生任意波形的信号源，它是近年来发展起来的一种信号发生器。
区别于早先的函数波形发生器，任意波形发生器使用到了微处理器及数模转换器等数字器件。
它不仅能完成函数波形发生器的功能产生正弦、三角、锯齿等基本波形，还提供了方便的波形设置方法以便产生用户所需要的任意波形。
随着科技研究的不断深入和领域扩展，要求用电信号模拟的信号更加复杂、多样。
例如，通信的每一步发展，都要求不同的测试信号；而生物学上的研究，也常常需要使用神经信号和脑波信号等各种特别的电信号；材料科学、生命科学等诸多领域，都要求用任意波形发生器产生复杂的信号。
另外，现代科技要求信号更加准确、逼真，而不仅仅满足于大体合适。
因此，在不少测试方案和自动化系统的组成中，在信号源部分已明确指定为任意波形发生器。
在电类和非电类的应用中，对这类仪器的需要都日益迫切。
二、基本原理及实现方法DDS工作原理：要产生任意波形，最关键的是频率合成技术，DDS基于奈奎斯特采样定律和计算机技术，从连续信号的相位出发将信号幅值进行取样、量化、编码，形成一个波形数据表并存储起来。
频率合成时，在时钟频率即合成基准频率不变的情况下，通过相位增量的改变来实现频率的改变。
相位增量不同，一个周期内的采样点数不同。
简单来说，DDS 技术就是直接查表将各个相位相对应的波形幅值在事先建立好的波形表中查找出来并传至DAC 转变成模拟信号。
通用函数信号发生器的设计与制作【文献综述】
文献综述电子信息工程通用函数信号发生器的设计与制作前言信号发生器是用来提供各种测量所需要的仪器，它是一种常用的信号源，被广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。
它是教学科研及工程实践中最重要的仪器之一，刚开始都是用分立元件组成的电路，系统结构比较复杂，可维护性和可操作性不佳。
随着计算机技术的发展，计算机技术越来越多的应用到信号发生器的设计制作中。
在工程、教学、科研等各个领域中，往往需要精度高且频率调节容易的信号发生器。
而在这些信号发生器中能够产生多种函数波形的称为函数信号发生器，常见的波形有三角波、方波、正弦波。
函数信号发生器在教学实验检测中具有相当广泛的用途。
基本性能如下：1.可以生成常见函数波形如方波、三角波、正弦波等；2.可存储掉电前操作人员编辑的信号的设置；3.波形的幅值和频率可调。
主题1.函数信号发生器的发展概述函数信号发生器是电子技术领域的一种常用的电子设备，在以前经常由模拟电路组成。
它的优缺点众所周知，分立元件多，体积重量较大，故障率高，但在高频范围内其频率可调性较好，稳定度比较高。
函数信号发生器是一种非常悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚刚出现时就产生了。
随着通信和雷达技术的进步发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，它的出现使其从本来定性分析的测试仪器发展成了用定量分析的测量仪器，同一时期还出现了用来测量脉冲电路的脉冲信号发生器。
但由于早期研发的信号发生器机械结构比较复杂，电路相对比较简单，功率比较大等等原因，所以发展速度比较慢。
一直到1964年才成功研制出了第一台全晶体管的信号发生器。
60年代以后，信号发生器就有了迅速的发展，出现了函数信号发生器。
这个时期的信号发生器大多数采用模拟电子技术，通过分立元件或模拟集成电路设计构成。
但是用这个方案的电路结构复杂，且只能产生方波、三角波、正弦波等几种简单的波形。
还有模拟电路的漂移较大，使其输出波形的幅度稳定性较差，且模拟元器件构成的电路存在着尺寸大、价格高、功耗大等缺点。
任意波发生器的VHDL设计【文献综述】
文献综述电子信息工程任意波发生器的VHDL设计前言信号源作为一种基本电子设备，在教学、科研和在工程技术保障中有着广泛的使用。
从理论到工程对信号的发生进行深入研究,不论是从教学科研角度,还是从工程技术保障服务角度出发都有着积极的意义。
信号发生器是一种历史最为悠久的测量仪器。
早在二十年代，当电子设备刚开始出现时，它就出现了。
随着通信和雷达技术的发展，四十年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器成为定量分析的测量仪器。
同时还出现了可用来测试脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。
由于早期的信号发生器机械结构比较复杂，功率比较大，电路比较简单 (与数字仪器、示波器等相比)，因此发展速度较慢。
直到1964年才出现了第一台全晶体管的信号发生器。
自六十年代以来，信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器、扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。
各类信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高，同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的进展。
信号发生器的应用非常广泛，种类繁多，其中按输出波形又可分为正弦波信号发生器、脉冲波信号发生器、函数发生器和任意波发生器等。
主题任意波形发生器(简称AWG)是随着不断进步的计算机技术和微电子技术在测量仪器中的应用而形成和发展起来的一类新型信号源。
[1]它广泛应用于电子测量、电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等方面，是工程师进行产品研发和生产的必备仪器之一。
它的主要功能是为待测设备提供稳定、可靠并可以人工调节和控制的信号源,如正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声和扫频信号以及用户定义的任意波形。
[2]任意波发生器是以D/A变换器为核心的，由时钟电路、存储器电路、控制逻辑（计数器电路、地址译码电路）、计算机、滤波放大器等环节组成的，能将具有幅度量化特征和时间抽样特点的离散数据组按顺序发出，生成模拟信号波形的一种数字化模拟信号发生装置，其技术内涵和实质是使用离散的数字化方式产生连续的模拟信号波形；用有限个量值状态及其阶跃过渡过程描述具有无限个量值状态的信号波形。
多种波形发生器设计论文
摘要随着电子技术的飞快发展，单片机也应用得越来越广泛，基于单片机的智能仪器的设计技术不断成熟。
单片机构成的仪器具有高可靠性，高性价比。
单片机技术在智能仪表和自动化等诸多领域有了极为广泛的应用，并用到各种家庭电器，单片机技术的广泛应用推动了社会的进步。
利用单片机采用程序设计方法来产生波形，线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强等优点，而且还能对波形进行细微的调整，改良波形，易于程序控制。
只要对电路稍加修改，调整程序，就能实现功能的升级。
本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、梯形波四种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，并通过按键来控制四种波形的类型选择。
本次设计主要由信号发生模块、数模转换模块和仿真模块。
关键词 AT89C52单片机，DAC0832，独立式键盘,Proteus，Keil目录1绪论 (3)1.1波形发生器的概述 (3)1.2各种设计方案的比较 (3)1.2.1纯硬件设计法 (3)1.2.2纯软件设计法 (4)1.2.3软硬件结合设计法 (4)2硬件电路设计 (5)2.1主要芯片介绍 (5)2.1.1单片机AT89C52 (5)2.1.2 DAC0832数模转换器 (8)2.1.3其他器件 (9)2.2硬件连接图 (9)2.2.1主控电路 (9)2.2.2 独立式键盘 (10)2.2.3数模转换电路 (11)2.2.4驱动电路 (12)2.3总电路图 (12)3 程序设计 (13)3.1主流程图的设计 (13)3.2 子程序的设计 (14)3.2.1锯齿波的产生 (14)3.2.2三角波的产生 (14)3.2.3梯形波的产生 (15)3.2.4正弦波的产生 (16)3.2.5主程序 (17)4应用软件 (18)4.1 Proteus (18)4.2 KeilC51 (20)5调试与仿真结果 (21)6总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)1绪论1.1波形发生器的概述在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
单片机智能化波形发生器
1/ 128 V ref≈ V ref . 由此可见 , 波形的最大幅值由 D/ A 的参考电压 V ref决定 。
如需要用本波形发生器驱动大功率负载则必须外
接功率放大器 ,功放电路可采用互补对称功率放大器 。
3 常用波形软件程序
波形发生器的常见波形有方波 (矩形波) 、三角波 、
收稿日期 :2001202215 修改稿日期 :2001207220
图 6 调频中断子程序流程图
5 波形子程序一例
方波 :AA :MOV A , # 0FFH
MOV P0 ,A L CALL DEL ;调用延时子程序
MOV A , # 00H
MOV P0 ,A
L CALL DEL
AJ M P AA
RET
6 综合分析 、设计
该单片机电路选用 12 M Hz 晶振 ,故单片机机器 周期为 1μs ,综合分析各种波形的具体情况和软件结 构 ,计 算 得 出 各 种 波 形 的 可 调 制 频 率 范 围 为 : 方 波 10 - 1～105 Hz ,锯齿波 、三角波 、正弦波 0. 1～500 Hz. 为了方便快速调制出所需波形的频率 ,可以在键盘上 设置五个频率调整键 ,即 + 1 Hz 、+ 10 Hz 、+ 100 Hz 、+ 1 kHz 、+ 10 kHz 、其中 + 1 Hz 、+ 10 Hz 、+ 100 Hz 对所 有的波形都开放 , + 1 kHz 、+ 10 kHz 只对方波开放 ,步 长较大者用于初调频率 ,较小者用于微调频率 ,以便快 速准确达到理想频率值 。
也可采用双极输出 ,该设计采用双极性输出 ,即经两个
运算放大器 F032 后 ,输出电压 Uout 与输入数字量的 关系如表 1 所示 。
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毕业设计（论文）文献综述题目:基于单片机的波形发生器的设计英文题目: The Design Of Based-on Single ChipWaveform Generator系部 : 电气工程系___________________专业: 电子科学与技术________________班级: 08电科（1）班_________________学号: 200831025___________________姓名: 姜东东_________________________ 指导老师: 陈素______________________填表日期：2012-2-18____________________一、前言部分：(标题小四号宋体加粗，正文五号宋体，段落首行缩进2字符，字间距为标准字间距，行间距设置最小值，设置值为20磅)波形发生器是电子技术领域中常见的信号源之一，在测量、自动控制、通信、广播和热处理等许多技术领域有着广泛的应用。
波形发生器有产生三种或多种波形的波形发生器，使用的器件可以是分立器件，也可以采用集成电路。
本次毕业设计所制作的波形发生器可以产生方波、三角波、正弦波、负向锯齿波和正向锯齿波。
在电路中，我们采用了集成运放，从而使波形的质量、幅值和频率的稳定性等性能指标有了很大的提高。
电路的振荡频率在0～14.7KHZ之间连续可调，并且通过改变电路中的电位器，可以改变方波信号发生器的频率。
通过毕业设计，加深了我们对所学知识的了解，提高了我们的动手能力，理论与实际相结合。
近年来，自动控制技术的发展十分迅速，自动控制的普及率越来越高，在各行各业中得到了广泛的应用。
在自动控制系统中，经常需要进行性能的测试以及信息的传送。
这些都离不开一定的波形作为测试和传送的依据。
而在模拟系统中，经常用到的波形除了正弦波振荡电路外，还有矩形波，锯齿波和三角波等。
在本波形发生器中用到的电源是直流稳压电源电路。
采用了三端集成稳压器7812和7912，分别产生+12V和－12V的电压。
在波形发生电路中，使用了LM324的四个运算放大电路，能够产生方波、三角波、正弦波、负向锯齿波以及正向锯齿波。
通过毕业设计，加深了我们对所学知识的了解，提高了我们的动手能力，理论与实际相结合。
二、主题部分：(标题小四号宋体加粗，正文五号宋体，段落首行缩进2字符，字间距为标准字间距，行间距设置最小值，设置值为20磅)随着电子技术，尤其是军事电子技术革新带来的新体制武器装备的发展与应用，电子信号频率上限、信号带宽和调制带宽不断拓展，调制种类不断增加，波形任意化程度加剧，频率分辨力和捷变速度大幅提高。
这一信号日益复杂化的趋势，对作为电子测试领域两大根本-信号产生与获取技术，提出了新的挑战。
以高速数字采样为核心的时域测试正在成为现代电子测试技术的主流方向，波形产生与获取技术也不例外。
现代波形技术着眼于高速任意波形发生器、宽带高精度数字化仪、宽带数字存储示波器等高性能测试仪器的技术实现。
波形获取在波形获取方面，数字采样技术应用极为广泛，数字电压表、数字存储示波器(DSO)、数字化仪、波形分析仪等仪器的技术实现几乎完全依赖采样技术；而基于数字中频技术的实时频谱分析仪、无线通信分析仪等测试仪器中，数字取样和实时信号处理技术已成为整个技术体系中的核心。
而且，随着A／D取样速率和精度的不断提升，以及DSP理论与技术的日益成熟，射频／微波测试仪器的实现技术也正从以传统扫频技术为核心向以数字取样和实时处理技术为核心转变，基于实时采样的时域测试仪器，如数字示波器、高精度数字化仪等正在成为现代电子仪器的主流发展方向，孕育着电子仪器体系和测量方法的重要变革。
观察电信号随时间变化情况的示波器最初完全是模拟式仪器，模拟示波器接受模拟信号的输入，并以模拟形式显示信息。
这种模拟示波器曾经广泛应用于各个领域。
随着半导体器件的发展和数字处理技术的发展，数字示波器成为了主流。
如今示波器技术瞬息万变，示波器的最新应用也层出不穷。
根据各个行业需求有所不同，示波器也有着多种发展趋势。
从并行到串行过去的嵌入式设计通常采用并行体系结构，这意味着每个总线组成部分都有各自的路径。
因此，只要您可以使用码型触发或状态触发找出感兴趣的事件，就可以直观地解码总线上的数据。
然而，现代嵌入式设计一般采用串行体系结构——即连续发送总线数据。
这样做的原因是它需要的电路板空间较小、成本较低，并且采用嵌入时钟，功率要求也较低。
多时域测量在多媒体、网络及机械电子等相关设备的开发中, 被测量的信号不再是简单重复的波形, 而且常常包含着连续的信息。
这种信号的实例包括光盘信号、二以及各种其他串行总线信号。
多数情况下, 这些信号均属于多时域信号。
信号具有多种不同周期的成分, 具有多重时间轴。
我们的仪器努力为这种多时域信号的测量与分析增加更多有效的功能。
便携性以往，性能高的示波器体积都很庞大，便于携带的示波器性能又较低，而用户只能选择二者之一。
且通常情况下，闪速转换器用于高速A/D转换，但原理上要求比较器也具有同样多的位数，这就出现了电路规模大，功率消耗高的缺点。
A/D转换器是决定波形测量仪器的产品规格的重要因素，开发低功耗的高速A/D转换器一直是人民多年来的梦想。
随着级联式结构的A/D转换器的开发，梦想终于成真。
数据处理功能而在追求波形获取仪器的便携性的同时，强大的数据处理功能也是未来发展的一大主流趋势。
为实现这一功能，需要使用强大的数据处理电路，这也依靠于半导体技术的进步以及在结构方面的继续改进。
实用性而随着智能化的普及，数字示波器也需要多种智能功能，比如数学函数，波形放大，滚动，数据存储和加载功能。
从这个角度来讲，数字示波器还有很大的发展空间。
对于前述的多时域测量，不仅提供大内存的波形捕获功能，而且允许用户在不丢失整体和部分波形关系的情况下滚动显示数据，并使滚动操作和显示更新的响应时间尽可能短。
因此，仪器的实用性也是人们始终不懈的追求。
波形产生在波形产生方面，由于受DAC转换速度和固有特性限制，采用数字采样技术产生波形的最高频率和频谱纯度都较低，其应用受到一定限制。
但由于传统信号产生方式难以穷尽测试所需的千差万别的复杂波形，数字取样技术在任意波形产生中成为不可替代的选择，其核心是数字直接频率合成(DDS)技术。
基于DDS技术产生任意波形产生技术具有频率分辨率高、频率切换速度快、频率切换时保持连续等优点，在通信、雷达及对抗等领域得到了广泛应用。
高性能任意波形发生器能够生成或复现理想的、无失真“现实”信号，产生具有噪声和抖动、预加重、多电平、宽带RF和快速变化等特性的信号，在设计和测试流程中至关重要。
为了在保证信号质量的前提下降低查找表的规模，针对正弦信号的产生，各国学者广泛研究了各种波形压缩算法，如Nicholas提出的基于数字优化的方法、CORDIC算法、泰勒级数近似、双三角近似等。
在大容量波形存储技术方面，由于SRAM速度和容量限制，SDRAM成为一种有效的选择，但对高速应用存储控制的复杂度将大幅提高。
波形存储容量的扩大对某些特殊波形而言始终是有限的，而且要折衷考虑实现代价。
因此，如何在存储容量有限的情况下有效扩展波形深度(时间)成为任意波形发生器中一项重要的实现技术，这就是波形序列合成技术。
在任意波形调制方面，幅度和频率调制传统上都采用模拟方法实现，但数字调制具有调制精度高、控制灵活等优点，而且DDS技术本身就是一种基于数字化的技术，具有实现数字调制的先天优势。
现代以微处理器为基础的任意波形发生器可通过键盘输入方程式或从图形扳描绘曲线来建立复杂的波形是一种有代表性的任意波形发生器的方框图。
用户键入描述波形的数据样点或方程式，或者从外部的源装^数据。
CPU把方程式或数据存^存储器然后CPU计算波形样点并传送样点数据刊波形输出存储器。
任意波形发生器波形发生器的发展趋势是更高取样率，更高分辨率和更大存储量，目前实时带宽超过1GHz的产品比较少，而且分辨率只有8位，不能满足快速发展的移动通信和高速网络的测量要求。
与数字存储示波器相比，任意波形发生器的全面指标存在明显差距，前者的取样率达到20GS/s和带宽6GHz，后者的取样率是4.8GS/s和带宽2GHz。
任意波形发生器首先要赶上数字存储示波器，然后再往前发展，因为在电路构成方面，任意波形发生器的核心部件是高速数/模转换器，它的工艺潜力还很大，显然缺少的是市场需求。
输出波形频率的提高在过去，频率极限常常使任意波形发生器限于地质的、生物的和机械领域的应用，在这些应用中，波形可能是复杂的，但通常是低的频率，较新的任意波形发生器已能提供M Hz频率的波形，从而打开了诸如通讯．计算机和显示等应用领域。
提高任意波形发生器输出频率，需要高速的存储器和高速的D/A转换器。
更方便的波形输入任意波形发生器软件技术的开发正使任意波形的输人变得更加方便和容易。
AWGs通常允许用一系列的点、直线，或固定的函数段把波形数据输入存储器。
任意波形发生器可以用这些方法，同时可以利用一种非常强有力的数学方程输人方式，复杂的波形可以由仅仅几个比较简单的复合成V=f(t)形式的波形方程的数学表达式产生。
三、总结部分:(标题小四号宋体加粗，正文五号宋体，段落首行缩进2字符，字间距为标准字间距，行间距设置最小值，设置值为20磅)以高速数字取样为核心的时域测试正在成为现代电子测试技术的主流方向，波形产生与获取也不例外。
但由于受原理、器件等因素限制，基于采样的波形产生与获取技术面临着如何不断提高采样率和采样精度，如何尽可能提高波形质量(无失真地产生和获取信号)，如何进行高速波形大容量存储等诸多难题。
四、参考文献:(标题小四号宋体加粗，正文五号宋体，段落首行缩进2字符，字间距为标准字间距，行间距设置最小值，设置值为20磅，参考文献相关资料不少于10篇，尽量使用课外参考资料，外文文献不少于三篇)[1]许庆山等编. 电路、信号与系统.[M] 北京：航空工业出版社，2002，22-56.[2]Sullvan G J. Rate-distortion optimization for video compression.[J] IEEE Signal Processing.Mag., 1998, 15(6): 74-90[3] Bentley, John P. Priniple of Measurement Systems,[P] Longman, London and NewYork, 2004[4]相迎军,李兴城,李传军. 基于AT89C4051单片机的专用信号发生器设计与应用[J]. 微计算机信息 , 2004,(11) .[6]朱蓉,郑建华. 基于MCS-51单片机定时精确控制的研究[J]. 现代电子技术 , 2005,(17) .[6]张倩,邝涛. MCS51系列单片机的三种并行通信方法[J]. 新乡教育学院学报 , 2004,(03) .[7]李朝青.单片机原理及接口技术[M].第三版.北京航空航天大学出版社.2005-10.[8]马俊,陈学煌,段新文. 一种基于单片机数字式调幅波信号发生器[J]. 青海大学学报(自然科学版) , 2005,(01) .[9]胡学武. 用AT89C51实现超低频任意函数发生器[J]. 现代电子技术 , 2005,(17)[10]张李勇,陈朗,张飞舟. 基于8051单片机的双通道波形发生器的设计与实现[J]. 计算机工程与应用 , 2004,(08) .[11]张静,李廷军,刘长茂,郭海燕. 基于DDS的高分辨率信号发生器的实现[J]. 现代电子技术 , 2004,(14) .[12]李圣良. 程控信号发生器的设计[J]. 九江职业技术学院学报 , 2004,(02) .[13]冯杰. 任意波形发生器[J]. 电子世界 , 2004,(07) .[14]张鹏 ,陈健. 一种高精度波形发生器的设计[J]. 单片机与嵌入式系统应用 , 2005,(01) .[15]高明卿,柴钰,宋先文,刘开求. 一种单片机可程控多功能波形发生器的设计[J]. 西安科技学院学报 , 2004,(02) .。