多功能信号发生器课程设计
多功能信号发生器设计
目录1、主要功能 (1)2、功能模块的划分 (1)3、主要功能的实现 (1)3.1信号的产生模块 (1)3.2 信号选择模块 (3)3.3系统的细化框图 (3)3.4多功能信号发生器的RTL图 (4)4 程序的调试分析与仿真 (5)5 总结 (9)6 附录 (10)6.1主程序 (10)6.2递增锯齿波形源程序 (11)6.3正弦波形源程序 (12)6.4三角波形源程序 (14)6.5方波源程序 (15)6.6波形选择模块源程序 (16)7 参考文献 (17)1、主要功能用VHDL语言设计一个多功能信号发生器，根据输入信号的选择可以输出递增锯齿波、正弦波、三角波、方波和以上四种波形的任意线性叠加等15种信号。
2、功能模块的划分根据设计要求，信号发生器的结构框图如图2.1所示。
图2.1 信号发生器的结构框图其中信号产生模块将产生所需的各种信号，信号发生器的控制模块可以用数据选择器实现，用多选1数据选择器实现对15种信号的选择。
最后将波形数据送入D/A转换器，将数字信号转换为模拟信号输出。
用示波器测试D/A 转换器的输出，可以观测到5种信号的输出。
3、主要功能的实现3.1信号的产生模块信号的产生可以利用计数器直接产生信号输出，当系统时钟输入后，通过复位开关选择是否产生波形(1) 递增锯齿波INCR的模块图如图3.1.1所示，其中CLK是输入时钟端口，RESET为输入复位端口，DOUT[7..0]为信号输出端口。
CLK RESET DOUT[7..0]INCRinst图3.1.1 递增锯齿波INCR的模块图(2) 正弦波SINE的模块图如图3.1.2所示，其中CLK是输入时钟端口，RESET 为输入复位端口，DOUT[7..0]为信号输出端口。
CLK RESET DOUT[7..0]SINEinst图3.1.2 正弦波SINE的模块图(3) 三角波TRIA的模块图如图3.1.3所示，其中CLK是输入时钟端口，RESET 为输入复位端口，DOUT[7..0]为信号输出端口。
多功能信号发生器课件设计
《电子技术课程设计》题目：多功能信号发生器院系：电子信息工程专业：xxxxxxxx班级：xxxxxx学号：xxxxxxxx姓名：xxx指导教师：xxx时间：xxxx-xx-xx电子电路设计——多功能信号发生器目录一..课程设计的目的二课程设计任务书(包括技术指标要求)三时间进度安排(10周~15周)a.方案选择及电路工作原理；b.单元电路设计计算、电路图及软件仿真；c.安装、调试并解决遇到的问题；d.电路性能指标测试；e.写出课程设计报告书；四、总体方案五、电路设计(1)8038原理, LM318原理,(2)性能\特点及引脚(3)电路设计,要说明原理(4)振动频率及参数计算六电路调试要详细说明(电源连接情况, 怎样通电\ 先调试后调试,频率调试幅度调试波行不稳调试七收获和体会一、课程设计的目的通过对多功能信号发生器的电路设计，掌握信号发生器的设计方法和测试技术，了解了8038的工作原理和应用，其内部组成原理，设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力，积累一定的操作经验。
在对电路焊接的途中，对一些问题的解决能够提高自己操作能力随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发射器已经被制作成专用的集成电路。
这种集成电路适用方便，调试简单，性能稳定，不仅能产生正弦波，还可以同时产生三角波和方波。
它只需要外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的信号发生器。
不仅如此，它在工作时产生频率的温度漂移小于50×10-6／℃;正弦波输出失真度小于1％,输出频率范围为0.01Hz~300kHz;方波的输出电压幅度为零到外接电源电压。
因此，多功能信号发生器制作的集成电路收到了广泛的应用。
二、课程设计任务书(包括技术指标要求)任务：设计一个能产生正弦波、方波、三角波以及单脉冲信号发生器。
要求：1．输出频率为f=20Hz~5kHz的连续可调正弦波、方波和三角波。
2．输出幅度为5V的单脉冲信号。
3．输出正弦波幅度V o= 0~5V可调，波形的非线性失真系数γ≤5％。
多功能信号发生器课程设计要点
课题：多功能信号发生器专业：电子信息工程班级：1班学号：姓名：指导教师：汪鑫设计日期：成绩：重庆大学城市科技学院电气学院多功能信号发生器设计报告一、设计目的作用1.掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。
2.能熟练使用multisim10电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。
3.加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。
二、设计要求1.设计任务设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下：（1）输出频率，f=20Hz-5kHz 连续可调的正弦波、方波、三角波；（2）输出正弦波幅度V=0-5V可调，波形的非线性失真系数<=5%；（3）输出三角波幅度V=0-5V可调。
（4）输出方波幅度可在V=0-12V之间可调。
2.设计要求（1）设计电路，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；（2）测量技术指标参数；（3）写出设计报告。
三、设计的具体实现1、系统概述1.1正弦波发生电路的工作原理:产生正弦振荡的条件:正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。
正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。
其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。
因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路；反馈网络；选频网络；稳幅电路个部分。
正弦波振荡电路的组成判断及分类：（1）放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，电路获得一定幅值的输出值，实现自由控制。
（2）选频网络：确定电路的振荡频率，是电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。
（3）正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于其反馈信号。
（4）稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定。
判断电路是否振荡。
方法是：（1）是否满足相位条件，即电路是否是正反馈，只有满足相位条件才可能产生振荡。
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。
多用信号发生器课程设计
多用信号发生器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握信号发生器的基本原理、使用方法和应用场景。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：–了解信号发生器的基本原理和结构；–掌握信号发生器的操作方法和使用技巧；–理解信号发生器在不同领域的应用。
2.技能目标：–能够正确使用信号发生器进行实验和测试；–能够根据实验需求选择合适的信号发生器参数；–能够对信号发生器进行简单的故障排除和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的实验操作能力和团队合作精神；–增强学生对电子技术的兴趣和好奇心；–培养学生对科学实验的严谨态度和安全意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.信号发生器的基本原理和结构：介绍信号发生器的工作原理、组成部分及其功能。
2.信号发生器的操作方法和使用技巧：讲解如何正确操作信号发生器，包括仪器的启动、设置、调节等步骤。
3.信号发生器在不同领域的应用：介绍信号发生器在通信、电子工程、物理实验等领域的具体应用。
4.实验操作和技能训练：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作信号发生器，进行实际应用和技能训练。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解信号发生器的基本原理、结构和操作方法。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享对信号发生器应用的理解和经验。
3.案例分析法：分析具体的信号发生器应用案例，让学生了解信号发生器在不同领域的实际应用。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作信号发生器，提高实验操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的信号发生器教材，为学生提供理论学习的参考。
2.参考书：提供相关的电子技术书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，帮助学生更好地理解信号发生器的原理和操作。
4.实验设备：准备足够的信号发生器设备，确保每个学生都能在实验环节亲自动手操作。
多功能信号发生器课程设计报告
河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名：张冬波张立中学号：310808010425 310808010426专业班级：电气08-4指导老师：刘巍所在学院：电气工程与自动化学院2011年6月28 日摘要本设计采用基于AT89S52的单片机最小系统为核心，成功产生出幅值和频率都可调的正弦波、梯形波、方波、三角波等波形。
频率范围是0-2000Hz,幅值调节范围-10V到+10V。
本系统主要由四大模块组成：液晶显示模块、波形发生模块及稳幅输出模块，幅频调节模块、及外部电源模块。
各个模块的实现方法如下：一、液晶显示模块：本系统采用应用较广泛的1602液晶作为显示模块。
其显示与控制机理是单片机通过与液晶按照一定的规定相连接，然后再程序中在对液晶进行初始化后，就可以向其写字符或读字符。
二、波形发生模块及稳幅输出模块：产生指定波形可以通过DAC芯片来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数字量进行相应改变来实现的。
本系统采用的是经典的DAC0832 8位数/模转换器。
稳幅输出则通过两个LM324集成运放来实现对DAC0832输出电流信号到电压信号的转变。
三、幅频调节模块：通过按键与两个门电路74ls00和74ls04的组合来实现通过产生中断来实现对波形的选择和频率的调节。
而幅值调节通过一个10K的电位器来实现参考电压Vref的改变来改变幅值。
四、外部电源模块：变压器将220V交流电降成16V交流后在通过整流桥经过7812和7912滤波后即产生正负12V直流电用作LM324的电源。
本系统软件主要通过C语言开发，硬件电路设计具有典型性。
同时，本系统中任何一部分电路模块均可移植于其它实用开发系统的设计中，电路设计实用性很强。
目录1、概述 (4)1.1 信号发生器现状 (4)1.2 单片机在波形发生器中的应用 (4)2、系统总体方案及硬件设计 (5)2.1 系统分析 (5)2.2 总体方案设计 (6)2.2.1系统总体结构框图设计 (6)2.3 总体硬件设计 (6)2.4系统各模块设计 (7)2.4.1 资源分配 (7)2.4.2显示器接口设计 (7)2.4.3 复位与时钟电路设计 (8)2.4.4 按键中断电路设计 (10)2.4.5 D/A转换电路设计 (10)3、软件设计 (15)3.1软件总体设计 (15)3.2 软件功能设计 (16)3.2.1系统初始化程序设计 (16)3.2.2 按键检测及中断处理程序 (16)3.2.3 液晶显示程序 (17)3.2.4 正弦波发生程序设计 (19)3.2.5方波产生程序 (20)3.2.6三角波产生程序 (20)3.2.7梯形波产生程序 (21)4、实验仿真 (22)4.1 protues软件仿真步骤 (22)4.2 仿真结果 (23)4.3仿真结论 (25)5、课程设计体会 (26)参考文献 (27)附1：源程序代码 (28)附2：系统原理图 (35)1、概述1.1 信号发生器现状. 目前，市场上的信号发生器多种多样，一般按频带分为超高频、高频、低频、超低频、超高频信号发生器。
多功能信号发生器设计概要
单片机与接口技术课程设计（论文）多功能信号发生器设计院（系）名称电子与信息工程学院专业班级通信122学号120学生姓名指导教师起止时间：2015.7.4—2015.7.13课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：通信工程摘要信号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。
目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。
所以本设计使用的是AT89c51单片机构成的发生器，可产生三角波、方波、锯齿波等多种特殊波形和任意波形，波形的频率可用程序控制改变。
在单片机上加外围器件直接式键盘，通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择。
在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
关键词：信号发生器；单片机；波形调整目录第1章概论 .......................................................................... 错误！未定义书签。
1.1 课题背景 ................................ 错误！未定义书签。
1.2 课题意义 ................................ 错误！未定义书签。
第2章信号发生器的设计 (2)2.1 设计原理 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 功能原理框图 (2)第3章信号发生器电路及仿真 (4)3.1 D/A转换电路 (4)3.2 键盘显示模块设计 (4)3.3 信号发生器总电路图 (5)第4章 Proteus仿真结果 (7)第5章总结 (9)参考文献 (10)附录I 原理图 ........................................................................ 错误！未定义书签。
基于labview多功能函数信号发生器课程设计报告
课程设计报告（2010//2011学年第二学期）课题名称：基于Labview的虚拟信号源的设计指导教师：设计地点：起迄日期：2011年2月23日-2011年3月1日学院：自动化学院专业：测控技术与仪器班级：学生姓名：学生学号：索引一、虚拟仪器简介 (1)二、设计要求 (2)三、设计与实现 (3)四、测试结果 (13)五、性能分析 (17)六、个人心得与体会 (18)七、参考资料 (19)基于Labview的虚拟信号源的设计一：虚拟仪器简介虚拟仪器是依靠VXI、PXI等标准总线采用驱动器使计算机有控制物理仪器设备的能力。
虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测试系统到以软件为中心的测试系统的根本性转变。
也许大家对驱动器这个概念不怎么陌生吧，在这里我稍作解释。
计算机在测试和自动化领域中的应用，导致了仪器“驱动器”概念的诞生，驱动器又称驱动程序。
仪器驱动器是介于计算机与仪器硬件设备之间的软件中间层，由函数库、实用程序、工具套件等组成，是一系列软件代码模块的统称。
它驻留在计算机中，是连接计算机和仪器的桥梁和纽带。
虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。
此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。
NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于当前的技术中。
得益于NI软件的灵活性，只需更新您的计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进您的整个系统。
在利用最新科技的时候，您可以把它们集成到现有的测量设备，最终以较少的成本加速产品上市的时间。
在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。
NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使您轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。
多功能信号发生器的设计
目录0引言 (2)1设计意义 (3)2设计说明 (4)2.1设计任务 (4)2.1.1设计要求 (4)2.1.2 设计目的： (4)3设计过程 (5)3.1系统顶层框图 (5)3.1.1信号发生器结构图 (5)3.1.2信号发生器的内部构成 (5)3.1.3系统流程图 (6)3.2设计步骤 (6)3.3系统设计 (7)4代码及仿真结果 (8)4.1各个模块的实现 (8)4.2顶层模块 (16)5小结及体会 (19)6参考文献 (20)0 引言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。
它能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波等，在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
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。
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、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的信号发生器。
本设计采用FPGA来设计制作多功能信号发生器。
该信号发生器可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等波形。
本次课设要求设计一个函数信号发生器。
它能产生四种波形：正弦波、方波、三角波、锯齿波。
同时能在不同的频率下显示。
这次设计主要是练习了分频电路的设计，ROM的设计，计数器的设计、选择电路的设计和数码显示的设计。
加强了对when语句，if语句等语句的理解。
拓展了对VHDL语言的应用。
平时练习与考试都是设计一个简单的电路，本次课设综合了好几个电路的设计。
同时我也增强了对分模块设计电路的应用。
对我以后的电路设计生涯都是有所帮助的！函数信号发生器是应用了VHDL语言，通过数模转换来显示波形，实现了数模转换的应用。
在工作中，我们常常会用到信号发生器，它是使用频度很高的电子仪器。
信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。
按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。
信号发生器的课程设计
信号发生器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解信号发生器的原理与功能，掌握其基本组成部分和使用方法。
2. 学生能够描述信号发生器在不同波形下的特点，如正弦波、方波、三角波等。
3. 学生能够运用信号发生器进行简单的信号生成与处理。
技能目标：1. 学生能够独立操作信号发生器，进行基本信号的产生和调整。
2. 学生能够通过信号发生器完成简单的实验，如观察波形、测量频率等。
3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中与信号发生相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术实验的兴趣，增强实践操作的自信心。
2. 学生形成良好的团队合作意识，能够在实验过程中相互协作、共同进步。
3. 学生认识到信号发生器在电子技术领域的重要性，激发对相关学科的学习热情。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术实验课程，以信号发生器为核心，结合教材内容，使学生掌握信号发生器的原理、使用方法及在实际电路中的应用。
针对高中年级学生，课程注重理论与实践相结合，培养学生动手操作能力和实验技能。
教学要求明确、具体，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲解、实验演示和课后复习，使学生掌握信号发生器的相关知识。
2. 技能目标：通过分组实验、课后练习和实际操作，提高学生的动手能力和实验技能。
3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对电子技术的兴趣，培养良好的团队合作意识和学习态度。
二、教学内容本课程教学内容以教材中信号发生器相关章节为基础，涵盖以下方面：1. 信号发生器原理：介绍信号发生器的工作原理、基本组成部分及其功能。
2. 信号发生器种类：分析不同类型的信号发生器，如模拟信号发生器、数字信号发生器等。
3. 波形生成与调整：讲解正弦波、方波、三角波等常见波形的生成原理，以及如何使用信号发生器进行波形的调整。
4. 信号发生器应用：介绍信号发生器在实际电路中的应用，如模拟信号源、时钟信号发生等。
多功能信号发生器课程设计
多功能信号发生器课程设计一、设计目的本课程设计旨在通过实际操作，让学生掌握信号发生器的设计、制作和调试方法，培养其动手能力、分析问题和解决问题的能力，并巩固和扩展理论知识。
二、设计任务与要求本设计主要实现以下功能：1. 能够产生正弦波、矩形波、三角波和锯齿波；2. 每种波形频率可在一定范围内调节；3. 矩形波占空比可在一定范围内调节；4. 输出电压满足要求（矩形波U P-P ≤12V，三角波U P-P ≤12V，正弦波U P-P ≥1V）；5. 具有数码管显示功能，实时显示输出频率。
三、设计方案与步骤1. 设计方案采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）实现信号发生器功能。
FPGA是一种高度灵活的集成电路芯片，可通过编程实现各种数字电路功能。
本设计将利用Quartus II软件平台，采用Verilog HDL语言编写逻辑电路，并结合外围硬件电路实现多功能信号发生器。
2. 设计步骤（1）硬件设计a. 电源电路：为FPGA及其他外围电路提供稳定的工作电压。
b. 时钟电路：为FPGA提供时钟信号，以确保数字电路的正常运行。
c. 存储电路：存储波形数据和频率数据等信息。
d. 显示电路：与数码管驱动电路配合，实现输出波形的实时显示。
e. 波形产生电路：根据控制信号生成不同种类的波形信号。
f. 调节电路：实现对波形频率和矩形波占空比的调节。
（2）软件设计a. 编写Verilog HDL程序，实现FPGA逻辑功能。
程序应包括波形选择、频率控制、波形生成、调节控制等功能模块。
b. 通过Quartus II软件平台进行逻辑综合和布局布线，生成可下载到FPGA的配置文件。
（3）系统调试与优化a. 将配置文件下载到FPGA芯片中，进行系统调试。
b. 根据调试结果，对硬件电路和软件程序进行优化，确保系统的稳定性和性能。
c. 对输出电压、频率范围、矩形波占空比等指标进行测试，确保满足设计要求。
d. 对数码管显示的正确性进行测试，确保实时显示功能正常。
多功能信号发生器单片机课程设计
单片机课程设计题目：多功能信号发生器班级：自动控制074班姓名：焦双锁学号：200708610指导教师：李军设计时间：2009年12月28日摘要我这次课程设计主要解决的问题是如何实现不同频率的方波、正弦波、三角波、锯齿波的输出，以及通过按键的不同来实现极性、幅度、周期、占空比等的改变。
这次设计采用的是8051系列的单片机，主要是通过使用8155芯片扩展接口，来实现键盘的控制和LED的显示，采用D∕A转换器0832实现波形的输出。
最后实现了上述的大部分功能，但是由于时间和能力有限，极性、占空比没能实现。
关键词：信号发生器；80C51；D/A1．引言多功能信号发生器是一种信号源，广泛应用于电力电子、控制等很多领域。
因其广泛的适用性，具有很好的发展前景。
为了能够真正地了解信号发生器的原理，这次课程设计主要是设计一个简单的信号发生器。
该信号发生器能产生50-200Hz的正弦波、方波、三角波、锯齿波等基本波形并通过按键实现波形的选择和通过数码管显示信号频率而且还要能由按键来实现波形的极性、幅度、周期、占空比的操作设置和修改。
设计时要求画出硬件电路的原理图、系统程序的流程图和写出程序清单。
2．设计方案及原理多功能信号发生器实质上就是由波形的输出、键盘的控制和数码管显示器的连接组成的。
因此我们采用模块化编程，主要采用的模块有：（1）键盘扫描程序，（2）数码管显示，（3）正弦波的输出，（4）三角波的输出，（5）方波的输出，（6）锯齿波的输出，（7）幅值的变化，（8）周期的变化，（9）极性的改变，（10）占空比的改变。
在波形的控制输出时，我们采用的方案是采用8031与数模转换模块相连，通过两级放大器输出。
在设计键盘的控制和数码管显示时，为了节省I／O口线，我们把键盘和显示电路做在一起。
其中，由于频率为3位，所以LED显示器采用3个，且采用共阴极，段选码由8155的PB口提供，位选码由PA0-PA2提供。
键盘的列输出由PA口提供，行输入由PC0-PC1提供。
嵌入式微控课程设计-多功能信号发生器
调频调幅原理相同，一个是改变延时，一个是改变步长。在确定延时和步长基值的基础上，通过乘以调频调幅倍数即可得到各个幅度和各个周期值得波形。对于如何确定调频调幅的倍数，有两种方式实现，一是通过A/D转换芯片TLC549可以得到00H--0FFH范围内的数值，但是电压上限时+5V，TLC549产生的绝大部分数据作为基值乘以的倍数显然是不符合实际使用的，会造成波形削顶现象，对此可以通过将每次A/D产生的数据除以一个常数，如#50，即可使之减小，同时产生的弊端是A/D转换的数据只有几个特定值，无极调幅无极调频变成了有极调频有极调幅。鉴于上述原因，本次设计直接采用有极调频，预先设定一个存储单元存储要输入的倍数即可，实现起来较为简单。
当扫描开始时，首先将行设置为低电平，在判断有键被按下后、读入列状态，如果列状态出现并非全部为1状态，这时0状态的列与行相交的键就是被按下的键。
2.3.2波形产生部分
波形产生可以通过增加步长并延时，外加循环的方式来实现，这种方式对于锯齿波、三角波和方波都易实现，但是对于正弦波，由于它是非线性的，实现起来较为困难。若用C语言编程，可以直接调用C语言自带的sin函数来实现，由于汇编语言不带sin函数，所以在汇编编程产生正弦波比较容易实现的方式为查表方式，预先将正弦采样点数值存储在表中，通过指针调用显示(采样点数值可以通过数学计算得出，也可以通过MATLAB采样得出)。其他三种波也可以通过查表方式，这样四种波形可只使用同一函数段实现。由于本程序使用汇编语言编写，故使用查表方式。
CJNE A,#00H,M1
课程：嵌入式微控制器技术
题目：多功能信号发生器设计
指导老师：
专业班级：自动化班
姓名：
学号：
完成日期：2015年1月24日
多功能信号发生器-课程设计
多功能信号发生器——专业技能训练/课程设计1. 设计任务1．设计一个基于运算放大器构成的能够产生正弦波、方波和三角波的多功能信号发生器；2．要求掌握运放在开环、正反馈下的工作特点，熟悉比较器电路，搞清其工作原理，掌握正弦波发生器，方波发生器，三角波发生器的电路及其工作原理3．设计技术要求：正弦波，1~3Hz和20~30Hz两个频率点用开关切换；方波，直接对正弦波整形得到，并用红色和绿色LED作限幅和显示；三角波，直接对方波积分得到。
4. 绘制多功能信号发生器的电原理图，并仿真；完成多功能信号发生器的实作，完成设计报告。
2. 实验原理2.1运放在开环，正反馈下的特点如果引入正反馈，可以构成具有回线形状传输特性的滞回比较器。
图2 (a) 所示为一反相输入的滞回比较器，该电路当OM O V V =时 上门限电压OM f111V R R R V +=当OM O V V -=时P 电路中采用二极管来实现稳幅作用，由于起振时输出电压幅度较小，尚不足以使二极管导通，此时1f R 2R >，而后随着输出幅度增加，正向二极管导通，其正向电阻逐渐减小，直至1f R 2R =时振荡稳定。
二极管两端并联电阻R 2用于适当削弱二极管的非线性影响，以改善输出波形。
3. 设计参考方案3.1 整机结构框图首先，利用文氏电桥振荡电路产生正弦波信号，频率在2Hz 和30Hz 左右（通过按键快关切换），然后设置以及电压放大器，可以提高输出电压幅度和带负载能力；其次，利用滞回比较器（施密特触发器）对正弦波信号整形得到同频率的方波信号；最后，利用积分电路对方波积分得到三角波信号。
图7 整机框图3.2 文氏电桥正弦波振荡电路：1）R1（R12）C4和R2(R13)C5构成RC 串并联选频网络，其谐振频率（及振荡频率）为：RC21f f 0π==，约为2Hz 和30Hz 左右（通过按键快关切换），2Hz 低频振荡是便于用LED 观察期闪烁，而30Hz 信号便于用示波器观察期波形；2）U1A 与R6\8\10构成增益为≥3倍的同相比例放大器，其R6可调节其增益，一般先将R6调节到最大位置，在产生了正弦波震荡后，逐渐调小R6 使之得到不失真的正弦波信号。
多路信号发生器课程设计
多路信号发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路信号发生器的基本原理，掌握其功能、组成部分及工作流程。
2. 学生能掌握多路信号发生器在不同应用场景下的参数设置和使用方法。
3. 学生能了解多路信号发生器在电子测量领域的重要性和应用价值。
技能目标：1. 学生能独立操作多路信号发生器，进行基本信号的产生、调整和输出。
2. 学生能通过多路信号发生器完成特定信号的组合与调试，具备一定的信号处理能力。
3. 学生能运用多路信号发生器解决实际问题，提高电子测量与实验操作技能。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习多路信号发生器，培养对电子测量技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，树立正确的实验态度，遵循实验规范，养成良好的实验习惯。
3. 学生能意识到团队合作的重要性，学会与他人共同探讨、解决问题，培养团队协作精神。
本课程针对高年级电子技术相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，旨在提高学生的理论知识和实践技能，培养具备创新精神和团队协作能力的优秀电子技术人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 多路信号发生器基本原理与功能- 介绍多路信号发生器的定义、分类及其在电子测量中的应用。
- 分析多路信号发生器的工作原理，包括信号产生、放大、调制等过程。
- 学习多路信号发生器的功能特点，如频率范围、幅度调节、波形选择等。
2. 多路信号发生器的操作与使用- 学习多路信号发生器各功能键、旋钮和接口的作用，掌握操作方法。
- 掌握多路信号发生器在常见应用场景中的参数设置和调试技巧。
- 实践操作，学会使用多路信号发生器产生、组合和调整信号。
3. 多路信号发生器的实际应用与案例分析- 分析多路信号发生器在电子测量、通信、雷达等领域中的应用实例。
- 学习多路信号发生器在实际工程中的组合使用和调试方法。
- 结合教材章节，进行案例分析，提高学生解决实际问题的能力。
多用信号发生器课程设计
多用信号发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解信号发生器的原理及其在日常生活中的应用。
2. 学生能够掌握多用信号发生器的操作步骤，包括波形选择、频率调节和幅度控制。
3. 学生能够描述不同波形（如正弦波、方波、三角波等）的特性及其对应的数学表达式。
技能目标：1. 学生能够运用多用信号发生器搭建简单的电路，进行信号生成和观察。
2. 学生能够通过实践操作，学会分析并解决信号发生过程中出现的问题。
3. 学生能够利用多用信号发生器进行数据采集和简单信号处理。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，增强探索精神和动手能力。
2. 学生在实验过程中，培养团队合作意识，学会互相尊重和倾听。
3. 学生通过学习信号发生器，认识到科学技术在生活中的重要作用，激发创新意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果：1. 课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手操作能力。
2. 学生特点：学生为初中生，具有一定的物理基础和电子技术知识，对实践操作有浓厚兴趣。
3. 教学要求：结合课本内容，采用讲授与实践相结合的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生的实际操作能力。
根据以上分析，本课程旨在帮助学生掌握多用信号发生器的相关知识，提高实践操作技能，培养对电子技术的兴趣和创新能力，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 信号发生器原理介绍：包括振荡器、放大器等基本组成部分及其工作原理，让学生理解信号发生器的核心功能。
- 相关教材章节：第一章第三节“信号发生器的基本原理”2. 多用信号发生器操作步骤：详细讲解波形选择、频率调节、幅度控制等操作方法，让学生掌握实际操作技巧。
- 相关教材章节：第二章第一节“多用信号发生器的操作与使用”3. 不同波形的特性及其应用：介绍正弦波、方波、三角波等常见波形特性，分析其在电子技术领域的应用。
- 相关教材章节：第二章第二节“常用波形的特性与应用”4. 实践操作：安排学生进行实际操作，包括搭建电路、观察波形、数据采集等，提高学生的动手能力。
多功能信号发生器课程设计
中文摘要随着人类社会的不断向前发展，科学技术也在一步一步地发生着天翻地覆的变换。
而不管是在科教还是在科研方面，要想获得一个系统电参数的数值或特征，都必须在具有一定的电信号的作用下才能表现出来。
为此，信号发生器成为了一种必然，成为了学术界的一种必需。
多功能信号发生器是一种低频信号发生器，其基本波形主要是正弦波，三角波和方波。
用单片机来产生这些基本信号是现在教学中一种基本措施，同时又能训练同学的动手动脑能力。
单片机是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器，体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上，其中数C8051系列最为典型。
本次单片机课程设计的基本目的就是训练我们的思考动手能力，让我们能更深入的了解单片机的使用及特点。
而多功能信号发生器作为一种用途广泛且重要的器具，对本次试验来说无疑是一种针对性强的设计。
在这次设计中着重介绍了中断程序的实现原理，如何实现液晶显示的功能及对基本信号的产生的编程过程，从而更加熟练编程的细节及注意事项。
关键词：单片机中断服务程序多功能信号发生器液晶显示器1设计任务描述1.1设计题目：多功能信号发生器1.2设计要求1.2.1 设计目的：单片机程序设计的目的是使学生通过这一环节，增强对单片机汇编语言的熟练程度。
1.2.2 基本要求：1）能够产生正弦信号、方波信号和三角波信号2）输出三种波形能够转换1.2.3发挥部分：1）能够改变波形的幅值2）能够用液晶显示器显示出来2设计思路根据本次单片机设计的基本要求，此次设计的多功能信号发生器主要功能是能够在产生正弦信号、方波信号和三角波信号三种波形输出的同时还能实现三种波形之间的相互转换。
通过汇编语言将三种波形生成的程序串接在一起，在依靠中断按键，控制波形的转换。
在此设计基础上同时还添加了改变信号的幅值和能在信号转换同时还可以在液晶显示器上显示相应波形的拼写的附加功能。
设计的思路：第一步：所需要的信号的生成，分别编写出方波，正弦波,三角波三种常见的波形的程序；第二步：不同信号之间的相互的转换，程序中的比较指令是能够实现转换的中心环节，再利用中断服务程序中的外部中断六（key3）来实现三种波形之间灵活的相互转换；第三步：幅值的变换，利用按键中断七（key4）来实现波形中的正弦波幅值的变化；第四步：波形的形式显示，在波形生成的同时在液晶显示器上显示波形当前形式的拼写。
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《电子技术课程设计》题目：多功能信号发生器院系：电子信息工程专业：xxxxxxxx班级：xxxxxx学号：xxxxxxxx姓名：xxx指导教师：xxx时间：xxxx-xx-xx电子电路设计——多功能信号发生器目录一..课程设计的目的二课程设计任务书(包括技术指标要求)三时间进度安排(10周~15周)a.方案选择及电路工作原理；b.单元电路设计计算、电路图及软件仿真；c.安装、调试并解决遇到的问题；d.电路性能指标测试；e.写出课程设计报告书；四、总体方案五、电路设计(1)8038原理, LM318原理,(2)性能\特点及引脚(3)电路设计,要说明原理(4)振动频率及参数计算六电路调试要详细说明(电源连接情况, 怎样通电\ 先调试后调试,频率调试幅度调试波行不稳调试七收获和体会一、课程设计的目的通过对多功能信号发生器的电路设计，掌握信号发生器的设计方法和测试技术，了解了8038的工作原理和应用，其内部组成原理，设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力，积累一定的操作经验。
在对电路焊接的途中，对一些问题的解决能够提高自己操作能力随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发射器已经被制作成专用的集成电路。
这种集成电路适用方便，调试简单，性能稳定，不仅能产生正弦波，还可以同时产生三角波和方波。
它只需要外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的信号发生器。
不仅如此，它在工作时产生频率的温度漂移小于50×10-6／℃;正弦波输出失真度小于1％,输出频率范围为0.01Hz~300kHz;方波的输出电压幅度为零到外接电源电压。
因此，多功能信号发生器制作的集成电路收到了广泛的应用。
二、课程设计任务书(包括技术指标要求)任务：设计一个能产生正弦波、方波、三角波以及单脉冲信号发生器。
要求：1．输出频率为f=20Hz~5kHz的连续可调正弦波、方波和三角波。
2．输出幅度为5V的单脉冲信号。
3．输出正弦波幅度V o= 0~5V可调，波形的非线性失真系数γ≤5％。
4．输出三角波幅度V o=0~5V可调。
5．输出方波幅度可在0~12V之间可调。
6．具有单脉冲输出功能。
三、时间进度安排a、方案选择及电路工作原理5G8308是一种外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的集成函数发生器。
使用5G8038集成函数发生器设计任务书下达的指标，完全可以满足实验要求。
5G8038的工作原理：5G8038与ICL8038的工作原理一致，可以互换使用。
由5G8038构成的函数发生器原理框图可知：他由1个恒流充放电振荡电路和1个正弦波变换器组成，恒流充放电振荡电路产生方波和三角波，三角波经正弦波变换器输出正弦波。
图中2个比较器C1，C2组成1个参考电压分别设置在2/3Vcc 和1/3Vcc上的窗口比较强。
2个比较器的输出分别控制RS触发器的置位端和复位端。
2个恒流源I1，I2担任对定时电容C的充放电，而充电和放电的转换则为RS触发器的输出通过电子开关S的通或断来进行控制。
当电子开关S断开时，电路对外接电容C充电，当电子开关S 接通时，电容C放电，所以，若电路参数设计恰当，可在电容C上产生良好的三角波，经缓冲器由3脚输出。
为了得到在比较宽的频率范围内三角波到正弦波的转换，可用1个由电阻和晶体管组成的折线近似转换网络将三角波转换为正弦波，由2脚输出。
而用于控制开关S的信号，即RS触发器的输出，就是方波，经缓冲器由9脚输出。
ICL8038的工作原理它是由一个恒流充放电振荡电路和一个正弦波变换器组成，恒流充放电振荡器产生方波和三角波，三角波经正弦波变换器输出正弦波。
性能特点：电源电压范围宽。
震荡频率范围宽，频率稳定性好。
输出波形的失真小。
输出特性：正弦波幅度约为Vcc/5,输出阻抗1kΩ。
矩形波输出为集电极输出，其幅度近似于Vcc。
三角波幅度为Vcc/3，输出阻抗为200Ω。
调频输入：范围是10kHz，线性度为0.1％。
b、单元电路设计计算、电路图及软件仿真。
根据5G8038的功能，选择信号发生器的电路结构如图：仿真图方波：三角波：正弦波：C、安装、调试并解决遇到的问题选择Vcc=12V，R的变化范围为1.2kΩ~1200kΩ。
为了提高信号源的带负载能力，可时三角波、正弦波信号经由LM318高速运算放大器放大后输出。
调节R P3、R P4，可调节信号输出幅度。
3）电路性能指标测试首先调节电位器RP1，检查输出信号的频率变化，然后调节电位器RP2，使输出正弦波失真最小。
调节电位器RP3，测量正弦波输出值，若测量值小于5V，调节电位器RP4 ，使输出达到5V。
d、写出课程设计报告书四、总体方案5G8038函数发生器输出频率的方法有两种。
我们采用其中应用之一为为了提高信号源的带负载能力，可使三角波、正弦波信号经由LM318高速运算放大器放大后输出。
通过调节电位器Rp1的位置，既可调节函数发生器的输出振荡频率的大小，又可用来调节输出矩形脉冲波的占空比。
调节电位器Rp2，可调节输出正弦波信号失真度。
调节Rp3，Rp4，可调节信号输出幅度。
震荡频率计算：5G8038可以改变电阻大小，还可以控制电压大小，它的8脚与7脚相连，震荡频率由下式决定;f=0.6/R1C(1+R2/2R1-R1)矩形波的占空比为：D=(1-R2/2R2)×100%.单脉冲产生电路的设计方案单脉冲对于观察数字集成电路的触发特性及数字系统电路的状态检查非常重要。
对于单脉冲电路的要求为：当按键S按下时，输出脉冲上升沿（或下降沿）；当按下按键S不动时，输出脉冲保持高电平（或电平）不变；当松开按键S时，输出脉冲下降沿（或上升沿）。
如图所示电路即可完成上述功能。
在这里我们使用74LS00来实现数字脉冲发生的功能，74LS00是一个集成4个与非门的芯片，需要加+5V电压可以实现工作，所以在电源里，我们必须考虑设计一个可以输出直流+-12V和+5V的稳压电源，同时设想把三个单元电路和做在一块PCB板上，以及全方面考虑关于接地干扰的问题五、电路设计(1)8038原理, LM318原理,5G8038单片函数波形发生器，可以产生精度较高的正弦波、方波、矩形波，锯齿波等多种信号。
它的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数值进行调节，进而快速而准确地实现函数信号发生器。
LM318：为了提高信号源的负载能力，使三角波、正弦波信号经LM318 放大后输出。
LM318是通用型运放器中速度最快的器件，具有电压转换速率高、频带宽、输出动态范围大、较完善的保护电路的特点。
适用于在脉冲信号放大器、宽带放大器、中频放大器、宽频带信号放大器、快速A/D转换器。
(2)性能\特点及引脚5G8038性能特点如下：a.输出各类波形的频率漂移小于50×10-6Hz/℃；b.通过调节外接阻容元件值，很容易改变振荡频率，使工作频率在0.001Hz-300kHz范围内可调节。
c.输出的波形失真小；d.三角波输出线性度可优于0.1%。
e.矩形脉冲输出占空比调节范围可达1-99%，可获得窄脉冲、方波、宽脉冲输出；f.输出脉冲（或方波）电平可从4.2-28V；外围电路简单（外接元件较少），引出线比较灵活、适用性强。
5G8038的引脚排列图如下：1，正弦波线性调节2，正弦波输出3，三角波输出4，恒流源调节5，恒流源调节6，正电源7，基准源输出8，调频控制输入端9方波输出（集电极开路输出）10，外接电容端11，外接负电源12，正弦波线性调节13，空脚14，空脚源输出8，调频控制输入端9方波输出（集电极开路输出）10，外接电容端11，外接负电源12，正弦波线性调节13，空脚14，空脚LM318引脚排列：(3)电路设计,要说明原理根据多功能信号发生器的工作原理，以及LM318的放大功能，电路图可以设计为如下图：(4)振动频率及参数计算恒流充放电震荡电路输出方波震荡频率由下式决定：fo=1/T=I1/U H C(1-I1/I2).其中U H是窗口电压的上下限门槛电压之差。
U H=1/2V cc时，若取I2=2I1，则函数发生典型的方波、三角波、正弦波。
其频率为：f o=3I/2V cc C。
V cc=12V。
C1=4700pF，C2=0.15μF。
为了使振荡信号获得最佳的特性，流过5G8038集成电路4脚和5脚的电流不能过大或过小。
若电流过大，将使三角波的线性变坏，从而导致正弦波失真度增大；若过小，则电容的漏电流影响变大，流过4脚和5脚的最佳电流为1μA~1mA。
电阻R满足。
若选择V cc=12V，电阻R的最佳变化范围为1.2kΩ~1200kΩ。
因为f=0.15/RC。
C1=4700pF. 当f max=20kHz时，R min=0.15/f max C1=1.59k Ω，取R min=R1=1.5kΩ。
选择一电位器R p1=56kΩ与R相串联，当电位器R p1+R1最大时，震荡频率f min=0.15/(R p1+R1)C=555(Hz)。
为此再增加一个震荡电容若C2=0.15μF，当调节R P1=0时，f=666Hz。
所以转换器开关接入不同电容时，可调节电位器R P1, 输出震荡频率为17Hz~666Hz和555Hz~21kHz。
为了提高带负载能力，可使三角波、正弦波信号经由LM318高速运算放大器放大后输出。
调节3PR、4PR，可调节信号输出幅度。
图中电位器421PPPRRR、、采用精密多圈电位器六、电路调试首先调节电位器RP1，检查输出信号的频率变化，然后调节电位器RP2，使输出正弦波失真最小。
调节电位器RP3，测量正弦波输出值，若测量值小于5V，调节电位器RP4 ，使输出达到5V。
产生图形方波：三角波：正弦波：调试结果：1．输出频率f=35Hz～31KHz连续可调的正弦波、方波和三角波。
2、输出幅度为10.75V 的单脉冲信号。
3、输出正弦波幅度V0=0～4.4V可调，波形的非线性失真系数γ≤5％。
4、输出三角波幅度V0=0～6.1V可调。
5、输出方波幅度可在V0=0～9.25V之间可调。
6、具有单脉冲输出功能。
七、收获和体会总结本次设计虽有小部分误差，但基本上达到大致要求，在总结后，我们发现这些误差可以修正的。
处理方法如下：①通过改变外接电容的大小可以改变频率的输出范围。
②通过增大电位器R3P的阻值可以增大输出信号的幅度通过这个多功能信号发生器的设计和制作，我从中学到了很多在课本上学习不到的知识。
不仅增加了我们的理论知识，更加丰富了我们的课余生活，提高了我们的动手能力，开拓了我们的眼界，激励着我们不断向未知的世界进取与探索。