简易信号发生器
简易信号发生器
感谢我所在的小组，感谢集体，才能有这么个结晶。
希望大家多动手多实践。
这次设计所用仪器：唐都TDN-MI实验系统。
（80C51）体会最深的几点如下：1．一切得和实验设备联系起来，很多是唐都实验系统的限制，使得只有P1口既可以做输入口，又可以做输出口。
P2，P3，P4只能做输出口。
2．80C51的定时器和8253芯片定时器不同，必须每次都赋予初值。
3．程序开始后只要无跳转语句，就会依次往下执行，注意跳转语句，以控制程序正确流程。
4．启动了相应的中断，不能认为无中断程序就不执行中断，程序还会按中断的入口地址执行，所以不用的就不要设置它对应的IE位了。
5．为人民服务!^^6．出波的频率越高，效果越好。
故希望大家实现的频率应该从100Hz起。
中北大学硬件大型实验说明书:kai2094学号：院:电子与计算机科学技术学院专业:计算机科学与技术题目:简易信号发生器设计指导教师：乔志伟职称:2008年1月17日1.需求分析信号发生器是科学研究最常用电子仪器之一。
设计一简易信号发生器在平常教学、实验等精度要求不高的情况下，很有价值。
1.1功能需求：1、能产生方波、正弦波、三角波和锯齿波等。
2、产生的各种信号，要能改变其频率、和幅值。
3、可以产生以上三种信号波形的叠加（仅限于其频率相同）。
4、频率、幅值可以通过键盘设定。
5、在输出信号波形时，应显示其频率。
1.2实现过程：1、程序有两大部分：用户输入相关数据部分和依照设定输出相应波形部分。
故开启两个中断服务程序。
2、外部中断1服务程序用于用户输入相关数据部分。
通过键盘录入数据，LED数码管实时显示使系统有良好的人机交互界面。
根据用户输入，调用改变程序，改变系统出波的类型、频率、幅值。
3、定时器1中断服务程序中则会依照设定输出相应波形部分，同时显示其频率。
4、任何一个随时间变化的波形都可分解为许多离散的数据点，可设定一个周期可等分为50个点，每两点间时间间隔由定时器定时产生，通过改变定时器初值就可改变其频率；而幅值通过与波所能达到最大幅值成比例改变。
简易信号发生器课程设计
简易信号发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解信号发生器的基本原理，掌握其组成部分及功能；2. 学会使用简易信号发生器产生不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波；3. 掌握信号发生器在实际应用中的使用方法，如调整频率、幅度和波形。
技能目标：1. 能够正确组装和调试简易信号发生器，具备基本的动手实践能力；2. 学会运用信号发生器进行简单的信号分析和处理，提高实际操作技能；3. 培养学生对电子电路的故障排查和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生的团队合作意识，学会在小组讨论中倾听他人意见，共同解决问题；3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成良好的实验操作习惯。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践操作的相结合，旨在提高学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则，使学生能够充分理解信号发生器的原理，掌握相关技能，并培养积极的情感态度价值观。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成简易信号发生器的组装、调试和应用，为后续电子技术课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 信号发生器的基本原理及组成部分- 介绍信号发生器的功能、分类及工作原理；- 分析简易信号发生器的电路结构，包括振荡器、放大器、波形整形电路等。
2. 简易信号发生器的组装与调试- 指导学生根据电路图正确组装简易信号发生器；- 教授调试方法，使学生能够调整信号发生器输出不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波。
3. 信号发生器的应用- 介绍信号发生器在电子实验、信号分析和故障诊断等方面的应用；- 演示如何使用简易信号发生器进行信号处理和实验操作。
4. 教学内容安排与进度- 第一章节：信号发生器的基本原理及组成部分（2课时）- 第二节点：简易信号发生器的组装与调试（4课时）- 第三节点：信号发生器的应用（2课时）5. 教材章节及内容列举- 教材第四章：振荡器原理及设计；- 教材第五章：放大器原理及设计；- 教材第六章：波形整形电路及信号发生器应用。
新手可做的可调频的简易信号发生器
电子综合设计报告目录1.概述................................. 错误！未定义书签。
2.系统设计 (2)2.1 方案设计与比较 (2)2.2 设计原理 (3)3.硬件设计 (5)3.1主要器件介绍 (5)3.1.1主控电路 (5)3.1.2数/模转换电路 (7)3.2 单元电路 (8)3.2.1晶振电路 (8)3.2.2复位电路 (9)3.2.3按键接口电路 (10)3.2.4放大电路 (11)3.2.5 端口配置.................... 错误！未定义书签。
3.3 器件清单 (12)4.软件设计 (13)4.1 软件功能模块划分 (13)4.1.1 键盘扫描 (13)4.1.2 方波实现过程 (15)4.1.3 三角波实现过程 (16)4.1.4正弦波实现过程 (17)4.2 各功能模块间关系描述 (18)5.系统调试............................. 错误！未定义书签。
5.1 硬件调试 (19)5.2 软件调试 (21)5.3 设计效果 (22)结束语................................. 错误！未定义书签。
参考文献.. (24)2.系统设计2.1 方案设计与比较在设计过程中,我们根据需求利用不同的芯片来生成波形,由此设计了以下三个方案:方案一：采用单片函数发生器（如0832）,0832可同时产生正弦波、方波等,而且方法简单易行,用D/A转换器的输出来改变调制电压,也可以实现数控调整频率,但产生信号的频率稳定度不高。
方案二：采用锁相式频率合成器,利用锁相环,将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上,该方案性能良好,但难以达到输出频率覆盖系数的要求,且电路复杂。
方案三：采用单片机编程的方法来实现。
该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度,而且在硬件电路不变的情况下,通过改变程序来实现频率的变换。
简易信号发生器课程设计
简易信号发生器论文系部：计算机科学与技术系专业：计算机科学与技术班级：设计人：学号：一、简易信号发生器基本原理1、函数发生器的组成函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本论文介绍方波、三角波、正弦波函数发生器的方法。
1.方波发生器由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。
图11-2所示为由滞回比较器及简单RC 积分电路组成的方波—三角波发生器。
它的特点是线路简单，但三角波的线性度较差。
主要用于产生方波，或对三角波要求不高的场合。
调节电位器RW （即改变R2／R1），可以改变振荡频率，但三角波的幅值也随之变化。
如要互不影响，则可通过改变Rf （或Cf）来实现振荡频率的调节。
图11－2 方波发生器2、 三角波和方波发生器如把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图11－3 所示，则比较器A 1输出的方波经积分器A 2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。
图11－4为方波、三角波发生器输出波形图。
由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。
图11-3 三角波、方波发生器电路振荡频率 fW f 12O )C R (R 4R R f +=方波幅值 U ′om ＝±U Z三角波幅值 Z 21om U R R U调节R W 可以改变振荡频率，改变比值21R R 可调节三角波的幅值。
图11－4 方波、三角波发生器输出波形图3、三角波变换成正弦波由运算放大器单路及分立元件构成，方波——三角波——正弦波函数发生器电路组成如图1所示，由于技术难点在三角波到正弦波的变换，故以下将详细介绍三角波到正弦波的变换。
图1（1） 利用差分放大电路实现三角波——正弦波的变换波形变换的原理是利用差分放大器的传输特性曲线的非线性，波形变换过程如图2所示。
课设报告——简易信号发生器
简易信号发生器设计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AT89C51采用程序设计方法产生正弦波、三角波、方波、锯齿波四种波形，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：单片机；数模转换；液晶显示屏目录第1章概述 (1)第2章系统总体方案选择 (1)2.1 系统硬件设计图 (1)2.2系统软件设计 (1)第3章各单元硬件设计及工作原理 (2)3.1单片机最小系统的设计 (2)3.2 函数信号发生器的设计 (2)3.2.1DAC0832芯片工作方式的选择 (2)3.2.2DAC0832芯片外围电路的设计 (2)3.3LCD12864显示屏 (3)3.3.1LCD12864与LCD1602的区别 (3)3.3.2LCD12864显示屏原理及其硬件设计 (3)第4章软件设计与说明 (3)4.1软件设计思路 (3)4.2波形数据输出程序设计 (4)4.3LCD12864显示程序设计 (5)第5章调试结果及其说明与使用说明 (6)5.1调试过程中遇到的问题 (6)5.1.1LCD12864显示问题 (6)5.1.2幅值调节问题 (6)5.2使用说明 (6)第6章总结 (7)第7章参考文献 (8)附录 (9)第1章概述在本系统中，设计的要求为产生三角波、正弦波、方波信号，要求频率和幅值可调。
并且显示内容可以在LCD显示出来，在本系统中，主控为AT89C51单片机，D/A 转换芯片采用的为ADC0832，LCD显示屏采用LCD12864，本系统设置有三个控制按键，分别为频率转换按键、波形切换按键、幅值切换按键，通过这三个按键，可以对输出的波形进行控制，波形幅值为0—5V，分为5个幅值挡位，频率范围为40Hz—400Hz，分为50个频率挡位。
简易信号发生器设计
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绪论---------------------------------------------------------------------- 1一、设计概述------------------------------------------------------------ 21.1设计目标和要求------------------------------------------------ 21.2设计分析------------------------------------------------ --------- 21.3设计方案------------------------------------------------ --------- 2二、整体设计论述----------------------------------------------------- 3三、硬件设计---------------------------------------------------------- 33.1 硬件电路连接图---------------------------------------------- 43.2 主要芯片介绍------------------------------------------------ 53.2.1 单片机AT89C51 --------------------------------------- 53.2.2 DAC0832数模转换器---------------------------------- 73.3 硬件模块-------------------------------------------------------- 83.1.1 单片机最小系统-------------------------------------- 83.1.2 独立式键盘--------------------------------------------- 83.1.3 数模转换电路------------------------------------------ 9四、软件设计--------------------------------------------------------- 104.1 主流程图的设计----------------------------------------------- 104.2 子程序的设计----------------------------------------------- 104.2.1 正弦波的产生---------------------------------------- 104.2.2 方波的产生------------------------------------------ 124.2.3 三角波的产生--------------------------------------- 124.2.4 锯齿波的产生----------------------------------------- 134.2.5延时函数的产生------------------------------------- 144.2.6 中断程序---------------------------------------------- 154.2.7 主程序------------------------------------------------- 15五、应用软件----------------------------------------------------------- 175.1 KeilC51 -------------------------------------------------------- 175.2 Protues -------------------------------------------------------- 18六、调试结果----------------------------------------------------------- 186.1 代码调试------------------------------------------------------ 186.2 仿真调试------------------------------------------------------ 18七、收获体会--------------------------------------------------------- 23八、参考文献---------------------------------------------------------- 24绪论在电子工程、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里，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
简易信号发生器
课程设计任务设计题目：简易信号发生器目录一．概述 (2)二．设计目的 (2)三．设计内容 (2)四．设计要求 (2)五．总体设计方案 (2)六．电路调试 (6)七．实验设备仪器 (7)八．设计心得体会 (7)九．参考文献资料 (7)一．概述函数发生器是一种可以同时产生方波,三角波和正弦波的专用集成电路。
当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调节的矩形波和锯齿波。
因此，广泛的用于仪器仪表之中。
本设计采用集成函数发生器ICL8038 设计并制作一个能产生三角波、正弦波、方波信号简易函数信号发生器。
二．设计目的1. 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法，设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2. 学习简易函数信号发生器的设计方法。
3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三．设计内容采用集成函数发生器ICL8038 设计并制作一个能产生三角波、正弦波、方波信号简易函数信号发生器。
四．设计要求基本要求：信号频率范围100Hz~1KHz ；1KHz~10KHz正弦波峰峰值1v 幅值可调方波峰峰值24V 幅值可调三角波峰峰值6V 幅值可调频率控制方式手动通过改变时间常数RC 实现扩展要求：通过改变控制电压实现频率的压控，压控电压范围0～3V五．总体设计方案函数发生器是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路。
当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波，其频率范围从1Hz 到几百kHz，频率的大小与外接相应电阻和电容有关，目前广泛应用于仪器仪表之中。
单片集成函数发生器ICL8038函数发生器的原理框图及管脚排列图分别见图1和图2.ICL8038 是一款性能优良的集成函数发生器，即可用单电源供电，也可双电源供电。
单电源供电时，将引脚11 接地，6 脚接+VCC，其值为10～30V：可双电源供电时，引脚11接-V EE，引脚 6 接+VCC，它们的值为±5～±15V。
简易信号发生器设计
摘要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AT89C51 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。
用AT89C51单片机采用程序设计方法构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波，再通过DA转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,并通过LM324集成运放把信号放大，通过示波器将波形显示在屏幕上。
波形的周期可用程序改变，此设计具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求，均达到了课程设计的目的。
数字信号可以通过数/模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。
AT89C51单片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等，只要将AT89C51再配置键盘及其接口、显示器及其接口、数模转换及波形输出、指示灯及其接口等四部分，即可构成所需的波形发生器，其信号发生器构成原理框图如下图所示。
图1.1 信号发生器原理框图AT89C51是整个波形发生器的核心部分，通过程序的编写和执行，产生各种各样的信号，当数字信号电路到达转换电路，将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。
并经过滤波放大电路将波形输出出来。
1、运用keil软件对程序进行编写，运行程序，并进行程序修改。
2、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。
3、将程序下载到仿真单片机中，并观测输出波形。
4、对程序进行修改，再次运行仿真软件，直到输出理想的波形。
嵌入式系统及应用——简易信号发生器
嵌入式系统及应用实验报告简易信号发生器作者：学号：班级：电子1001学院：电子信息工程学院作者：学号：班级：电子1003学院：电子信息工程学院简易信号发生器北京交通大学.北京.100044摘要：本实验所设计的“简易信号发生器”在硬件上是基于“嵌入式开发平台”实验箱，其上搭载有ST公司的基于ARM Cortex-M3内核的微控制器芯片 STM32 F103 ZET6 。
方案中使用此芯片作为主控芯片，控制矩阵键盘进行输入操作，同时控制LCD液晶进行图形用户界面的显示以及控制DAC芯片进行模拟波形的输出，除此之外使用MCU内部输出PWM 波形，从而输出方波。
软件编程使用IAR编程环境，对实验平台上的硬件编写相应的初始化函数和驱动函数等。
最后使用示波器对输出的波形进行测量与评估。
关键词：嵌入式开发；ARM；简易信号发生器；DAC；中图分类号：文献标志码：A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）、正弦波的仪器。
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。
本方案所设计的“简易信号发生器”能够产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波。
方案中，主要通过定时器产生一定的时延来触发 DMA ，将一个已编好的“波形数组”通过 DMA 传送给 DAC 芯片产生模拟波形输出。
程序中通过改变定时器的时延，即可改变输出波形的频率。
此外，还编写了用户图形界面——基于 LCD 液晶的显示操作界面。
1 系统总体设计本章阐述“简易信号发生器”的整体设计方案，包括系统概述、设计要求、整体框图等。
1.1 系统概述本方案所设计的“简易信号发生器”所使用的硬件资源主要为实验室的“嵌入式开发平台”实验箱，其上搭载有ST公司的基于ARM Cortex-M3内核的微控制器芯片 STM32 F103 ZET6 。
简易信号发生器
简易信号发生器本科毕业设计论文题目简易信号发生器摘要毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
单片机简易信号发生器课程设计
单片机简易信号发生器课程设计
单片机简易信号发生器是一种基于单片机技术的电子设备，它可以产生各种不同的信号波形，如正弦波、方波、三角波等。
在电子工程领域中，信号发生器是一种非常重要的测试仪器，它可以用于测试各种电子设备的性能和参数，如放大器、滤波器、振荡器等。
在本次课程设计中，我们将使用单片机技术设计一款简易的信号发生器。
首先，我们需要选择一款适合的单片机芯片，如AT89C51、PIC16F877A等。
然后，我们需要编写相应的程序代码，实现信号波形的产生和输出。
在程序设计中，我们可以使用定时器和计数器来实现不同频率的信号波形产生。
例如，我们可以使用定时器产生一个固定频率的方波信号，然后通过改变计数器的值来改变方波的占空比。
同样地，我们也可以使用定时器和计数器来产生正弦波和三角波等不同形式的信号波形。
在硬件设计方面，我们需要选择适合的电路元件来实现信号波形的输出。
例如，我们可以使用DAC芯片来将数字信号转换为模拟信号，然后通过放大器和滤波器来输出信号波形。
当然，我们也可以选择其他的电路方案来实现信号波形的输出。
单片机简易信号发生器是一款非常有用的电子设备，它可以用于各种电子设备的测试和调试。
通过本次课程设计，我们可以学习到单
片机技术的应用和信号发生器的原理，提高我们的电子技术水平。
简易信号发生器
简易信号发生器简易信号发生器初级爱好者在调试或检修收音机时，手边恐怕只有电烙铁和万用表，这用来进行常规性的安装或作为简单的检修也许能将就对付了。
可是，当你进行收音机的统调，或是在检修收音机的故障时，仅仅只靠电烙铁和万用表这两位老伙计就恐怕不够用了。
这时，最需要的仪器，大概就数信号发生器和信号寻迹器了——哦！还有示波器，那玩意以后再说吧。
下面就给各位介绍一种电路简单，成本低廉，效果也不错的信号发生及信号寻迹多功能仪器。
一、工作原理电路见图1。
全机由四部分组成：1．高频振荡器，产生465~1605kHz的中频和中波段调幅信号。
由L1、Ca组成谐振回路，电路为变压器耦合正反馈式。
低频调制信号从VT1的基极输入。
2．超高频振荡器，用来产生88~108MHz的调频信号。
VT2、L3、Cb、C7、C8组成科尔毕兹振荡电路。
低频调制信号也是从VT2的基极输入。
3．低频振荡器，产生1kHz的音频信号。
由IC1B及其外围元件组成RC串并联（文氏电桥）振荡电路，其中R10、C17、R11、C18为定时元件，决定振荡频率的高低。
4．低频放大，作为信号寻迹或低频输出之用。
由IC1A及外围元件组成，RP1用来控制低放级增益的大小，2×3的波段开关S2用来改变低放级的工作模式。
二、元件选择及安装调试IC1采用TDA2822M双功放集成电路，该电路有比较好的低压工作性能，当电压低到1.8V时也能正常工作，静态电流仅4mA，这特别适于电池供电。
VT1用9011或国产3DG201型三极管、VT2用9018型超高频三极管，也可用3DG142等国产管代。
VT3须采用K30A型场效应管，其外形与小型塑封三极管一样，注意装配时不可混淆（图2）。
二极管用1N4148型开关管。
1000pF以下的电容要求用高频瓷介电容，容量大于1000pF的，可用低频瓷介电容及电解电容，不过，C17、C18必须用绦纶、聚丙烯等高品质电容，否则低频振荡器的稳定性将受到严重影响。
简易函数信号发生器的设计报告
简易函数信号发生器的设计报告设计报告：简易函数信号发生器一、引言函数信号发生器是一种可以产生各种类型函数信号的设备。
在实际的电子实验中，函数信号发生器广泛应用于工程实践和科研领域，可以用于信号测试、测量、调试以及模拟等方面。
本文将着重介绍一种设计简易函数信号发生器的原理和方法。
二、设计目标本设计的目标是实现一个简易的函数信号发生器，能够产生包括正弦波、方波和三角波在内的基本函数信号，并能够调节频率和幅度。
同时，为了提高使用方便性，我们还计划增加一个显示屏，实时显示当前产生的信号波形。
三、设计原理1.信号源函数信号发生器的核心是信号发生电路，由振荡器和输出放大器组成。
振荡器产生所需的函数信号波形，输出放大器负责放大振荡器产生的信号。
2.振荡器为了实现多种函数波形的产生，可以采用集成电路作为振荡器。
例如，使用集成运算放大器构成的和差振荡器可以产生正弦波，使用施密特触发器可以产生方波，使用三角波发生器可以产生三角波。
根据实际需要，设计采用一种或多种振荡器来实现不同类型的函数信号。
3.输出放大器输出放大器负责将振荡器产生的信号放大到适当的电平以输出。
放大器的设计需要考虑到信号的频率范围和幅度调节的灵活性。
4.频率控制为了能够调节信号的频率，可以采用可变电容二极管或可变电阻等元件来实现。
通过调节这些元件的参数，可以改变振荡器中的RC时间常数或LC谐振电路的频率，从而实现频率的调节。
5.幅度控制为了能够调节信号的幅度，可以采用可变电阻作为放大电路的输入阻抗，通过调节电阻阻值来改变信号的幅度。
同时，也可以通过增加放大倍数或使用可变增益放大器来实现幅度的控制。
四、设计步骤1.确定电路结构和信号发生器的类型。
根据功能和性能需求，选择合适的振荡器和放大器电路，并将其组合在一起。
2.根据所选振荡器电路进行参数计算和元件的选择。
例如，根据需要的频率范围选择适合的振荡器电路和元件，并计算所需元件的数值。
3.设计输出放大器电路。
简易信号发生器
一、函数发生器的总方案及原理框图
1.1 电路设计原理框图
1.2 电路方案设计 （1）采用滞回比较器产生方波； （2）采用积分器将方波转换成三角波； （3）采用差分放大器将三角波转换成正弦波。
二、单元电路设计 2.1、方波发生电路的工作原理： 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节， 又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时 刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向 充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高， 当t趋于无穷时，Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo从+Uz跃 变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后，Uo又通过R3对电容C反向 充电，如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低，当t趋于无穷大 时，Un趋于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up 从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了 自激振荡。
由式子（2-2-8）及（2-2-9）可以得出以下结论： 1.电位器RP2在调整方波—三角波的输出频率时，一般不会影响输出波形的幅 度。若要求输出频率的范围比较宽，则可用C2改变频率的范围，RP2实现 频率微调。 2．方波的输出幅度约等于电源电压+Vcc 。三角波的输出幅度不超过电源 电压+Vcc。电位器RP1可以实现幅度微调，但会影响方波—三角波的频率。 2.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理三角波——正弦波的变换电路主要由 差分放大电路来完成。 差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是 作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波 变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。 分析表明，传输特性曲线的表达式为： (2-3-1) (2-3-2) 式中 ——差分放大器的恒定电流； ——温度的电压当量，当室温为25oc时，UT≈26mV。
简易信号发生器方案
一,方案分析对于这次题目，主要有三种方案，依次为：（1）纯模拟方式（2）采用专用DDS芯片（3）采用基于单片机+FPGA下面分析三种方案：（1）纯模拟方案基本原理：用模拟分立元件搭建电路，可产生正弦波、方波、三角波，通过调整外部元件可改变输出频率。
实行方案：利用单片机控制MAX8038芯片进行输出信号波形和频率的选择，再利用AD603芯片作为程控放大器，对上述输出信号幅度放大，具体放大幅度由单片机对AD603控制来选择。
同时，将幅度放大后的输出信号接入比较器，转为方波后接入单片机中，对输出信号进行频率和幅度的显示。
对于线性组合信号，可利用加法器对几种基本信号进行合成，在进行输出。
（2）采用专用DDS芯片基本原理：用专用DDS芯片进行波形产生，配合单片机对其进行控制，可以进行波形产生。
实行方案：主要采用单片机对DDS芯片进行输出信号的控制，并运用AD603芯片作为程控放大器进行幅度放大，最后利用比较器将输出信号转为方波输入给单片机，从而显示输出信号的幅度和频率。
对于线性组合同样采用加法器进行信号合成。
（3）采用基于单片机+FPGA基本原理：由单片机作为控制端，对FPGA进行信号输出控制，由FPGA进行信号输出实行方案：由单片机作为控制端，对FPGA进行信号输出控制，由FPGA进行信号输出，并利用DAC904芯片作为FPGA信号的数模转换，再由OPA690芯片进行电流电压转换，最后利用低通滤波器进行滤波，将滤后信号进行输出。
基于以上三种方案，我们小组选择第三种方案。
理由如下：第一种方案虽然原理相对简单，但控制不够灵活，尤其无法满足任意信号输出的要求，而且在控制方面，过于利用芯片，小组认为不是能够很好的锻炼能力，所以舍弃。
对于第二种方案，显然该方案在实行时，确实十分简单，但对于锻炼能力方面起不到多少提高，所以舍弃。
对于第三种方案，首先灵活性较高，由单片机+FPGA进行信号输出，信号输出功能提升空间很大，可以满足波形的部分功能，同时，基于FPGA对于今后的学习中有很大帮助，通过此次锻炼，可以学习很多知识，所以小组成员采用第三种方案。
基于LM324的简易信号发生器的设计
12
仿真调试
11
总
结
总
结
信号发生器的应用领域较为广泛，可以满足各种波形的输出需要。 以低成本的四运算放大器LM323为核心器件设计的低频信号发生器具有 电路简单、波形稳定、经济实用、使用方便等优点，能够输出实验测 试常用的正弦波、方波和三角波信号，而且信号的频率和幅度均可以 调节，该信号发生器可用于学校的教学实验演示和业余制作测试，也 可以作为模拟电子技术课程设计或研究性学习课题。
言
功能：
运算放大器 LM3角波 2、输出信号的频率与幅 度在一定范围内可调 3、波形稳定，失真度小
积分运算器
4
原理分析
RC振荡电路
正反馈
RC桥式振荡电路
RC 串并联选频网络和放大器 结合起来构成的 RC 振荡电路， 其中放大器件可采用集成运 算放大器。 1 f 其振荡频率为 0 2RC
XXXXXXXXXX
目
录
目 录
引
言
电路设计
总
结
1
2
原理分析
3
4
仿真调试
5
2
引
言
引
言
信号发生器
是指产生所需参数的电测试信号的仪器。 按照信号波形可分为正弦信号、函数信号、 脉冲信号和随机信号发生器等四大类。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。
3
引
言
引
RC桥式振荡器
8
原理分析
LM324运算放大器
LM324运算放大器
由四组完全相同且相互独立的 运算放大器构成，较于标准运 算放大器而言，电源电压工作 范围更宽，静态功耗更小，因 此在生活中有着极为广泛的应 用。
电子技术课程设计简易信号发生器
目录一．设计题目 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
二．设计要求 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
三．题目分析 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
1．方波、三角波、正弦波发生器方案 ......................................... 错误！未定义书签。
1.1 方案一原理框图 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2方案二原理框图 .................................................................. 错误！未定义书签。
1.3 函数发生器的选择方案 ..................................................... 错误！未定义书签。
2．各组成部分的工作原理 ............................................................. 错误！未定义书签。
2.1 方波发生电路的工作原理 ................................................. 错误！未定义书签。
2.2 方波--三角波转换电路的工作原理 .................................. 错误！未定义书签。
简易信号发生器设计
简易信号发生器设计目录1 引言...................................................................... (1)2 信号发生器的设计原理 ..................................................................... (2)2.1 EDA技术介绍 ..................................................................... .. (2)2.1.1 EDA介绍 ..................................................................... (2)2.1.2 VHDL的基本介绍 ..................................................................... . (3)2.1.3 设计工具简介 ..................................................................... .. (4)2.2 信号发生器的原理结构 ..................................................................... .. (4)2.3各个控制单元的实现 ..................................................................... . (5)2.3.1频率控制单元 ..................................................................... (5)2.3.2 信号波形成与波形选择的设计 ..................................................................... .. 62.3.3顶层文件的设计 ..................................................................... .......................... 7 3 程序设计及仿真分析 ..................................................................... . (8)3.1频率控制模块设计 ..................................................................... .. (8)3.1.1 输入识别模块程序设计...................................................................... . (8)3.1.2输入识别模块仿真 ..................................................................... . (9)3.1.3分频数模块程序设计 ..................................................................... . (11)3.1.4分频数产生的仿真 ..................................................................... .. (12)3.1.5 分频器模块程序设计 ..................................................................... (13)3.1.6 分频器的仿真 ..................................................................... (14)3.2信号控制模块设计 ..................................................................... (14)3.2.1 信号控制模块程序设计...................................................................... .. (14)3.2.1 信号控制模块仿真 ..................................................................... . (17).................................................................... ...................................... 18 3.3 顶层模块设计3.3.1顶层模块程序设计 ..................................................................... .. (18)3.3.2顶层模块仿真 ..................................................................... ............................ 19 4 硬件测试 ..................................................................... (21)4.1 示波器的波形显示及其分析 ..................................................................... . (21)4.2 幅值改变使波形改变 ..................................................................... . (23)4.3 频率改变使波形改变 ..................................................................... ......................... 23 5 设计总结 ..................................................................... (24)参考文献 ..................................................................... . (25)附录 ..................................................................... .. (26)课程设计说明书1 引言简易多功能信号发生器是信号发生器的一种，又名信号源。
电子设计大赛简易信号发生器设计总结报告
电子设计大赛简易信号发生器设计总结报告团队信息团队名称：创新电子团队成员：[成员1]，[成员2]，[成员3]指导老师：[指导老师姓名]设计时间：2024年4月1日至2024年5月30日一、项目背景与目标随着电子技术的快速发展，信号发生器在电子实验与教学中扮演着重要角色。
本次电子设计大赛，我们团队设计并制作了一个简易信号发生器，旨在通过实践加深对电子电路设计的理解，并提升动手能力。
二、设计目标功能要求：能够产生正弦波、方波和三角波等基本信号。
性能指标：频率范围1Hz至1MHz，波形失真度小于5%。
成本控制：在保证性能的前提下，尽量降低成本。
三、设计方案1. 电路设计振荡器：采用555定时器设计多谐振荡器，产生方波信号。
波形转换：通过RC滤波电路，将方波转换为正弦波。
频率控制：使用可变电阻调整振荡频率。
2. 电源设计电源模块：采用稳定的直流电源供电。
3. 信号输出输出接口：设计标准BNC接口，方便与其他设备连接。
4. 人机交互控制面板：设计简洁直观的控制面板，包括频率调节旋钮和波形选择开关。
四、制作过程1. 电路搭建按照设计方案，使用面包板搭建电路，进行初步测试。
2. 电路调试对振荡器频率进行调试，确保波形稳定。
调整RC滤波电路参数，优化正弦波波形。
3. 封装设计设计电路板封装，提高电路的稳定性和可靠性。
4. 功能测试对信号发生器进行全面的功能测试，包括频率范围、波形失真度等。
五、测试结果频率测试：信号发生器能够稳定输出1Hz至1MHz的信号，满足设计要求。
波形测试：正弦波、方波和三角波波形清晰，失真度小于5%。
稳定性测试：长时间工作后，信号发生器性能稳定，无明显漂移。
六、问题与解决问题一：初期设计中，方波信号的上升沿和下降沿不够陡峭。
解决：优化电路参数，增加电容值，改善了波形质量。
问题二：在高频信号输出时，出现信号失真。
解决：调整滤波电路设计，优化信号传输路径，降低了失真。
七、总结与展望通过本次设计大赛，我们团队不仅提升了电子设计和调试的能力，也加深了对信号发生器工作原理的理解。
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湖南工学院课程设计说明书课题名称：简易信号发生器设计专业名称：电气工程及其自动化学生班级：学生姓名：学生学号：指导教师：课程设计任务书简易信号发生器设计（一）设计目的1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。
2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
（二）设计技术指标与要求1、设计要求（1）电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形；（2）输出信号的频率要求可调；（3）拟定测试方案和设计步骤；（4）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；（5）在面包板上或万能板或PCB板上安装电路；（6）测量输出信号的幅度和频率；（7）撰写设计报告。
2、技术指标频率范围：100Hz~1KHz 1KHz~10KHz；输出电压：方波V P-P≤24V，三角波V P-P=6V，正弦波V P-P=1V；方波t r小于1uS。
（三）设计提示1、方案提示：（1）设计方案可先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可先产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波。
（2）也可用单片集成芯片IC8038实现，采用这种方案时要求幅度可调。
2、设计用仪器设备：示波器，交流毫伏表，数字万用表，低频信号发生器，实验面包板或万能板，智能电工实验台。
3、设计用主要器件：（1）双运放NE5532（或747） 1只（或741 2只）、差分管3DG100 4个、电阻电容若干；（2）IC8038、数字电位器、电阻电容若干。
4、参考书：《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社（四）设计报告要求1、选定设计方案；2、拟出设计步骤，画出设计电路，分析并计算主要元件参数值；3、列出测试数据表格；4、调试总结，并写出设计报告。
（五）设计总结与思考1、总结信号发生器的设计和测试方法；2、总结设计信号发生器所用的知识点；3、三角波的输出幅度是否可以超过方波？4、IC8038的输出频率与哪些参数有关？如何减小失真？目录第1章绪论 (5)第2章系统设计方案及各部分电路设计 (6)2.1 概述 (6)2.2 设计目的 (6)2.3 设计任务 (6)2.4 设计要求 (6)2.5 系统设计方案 (7)2.6 电路原理分析 (7)2.6.1 函数发生器的组成 (7)2.6.2 方波--三角波转换电路的工作原理 (8)2.6.3 三角波--正弦波转换电路的工作原理 (10)2.7 参数的选取 (11)2.7.1 方波电路参数的确定 (11)2.7.2 三角波电路参数的确定 (11)2.7.3 正弦波电路参数的确定 (12)第3章 EWB电路仿真及仿真结果 (13)3.1 方波--三角波电路仿真 (13)3.2 三角波--正弦波电路仿真 (14)第4章电路板的调试 (16)4.1 方波--三角波发生电路的调试 (16)4.2 三角波--正弦波发生电路的调试 (16)4.3 总电路的调试 (17)4.4 调试中遇到的问题及解决方法 (17)4.4.1 方波--三角波发生器的装调 (17)4.4.2 三角波--正弦波发生器的装调 (17)第5章结论和心得 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录1 元件清单 (20)附录2 电路原理图 (21)第1章绪论函数发生器是一种多波形的信号源。
它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，甚至任意波形。
有的函数发生器还具有调制的功能，可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO控制。
函数发生器有很宽的频率范围，使用范围很广，它是一种不可缺少的通用信号源。
可以用于生产测试、仪器维修和实验室，还广泛使用在其它科技领域，如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。
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、XR2007等，它们的功能较少，精度不高，调节方式不够灵活，频率和占空比不可独立调节，两者相互影响；（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。
采用分立元件产生正弦波、三角波、方波的方案有多种，先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所成的某种特定的函数关系，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转换为三角波；也可以先通过迟滞比较器产生方波，再经过积分电路产生三角波，最后通过振荡电路产生正弦波。
本次设计采用分立元件产生方波、三角波、正弦波。
电路的原理部分的设计，采用单元电路的设计方法，对迟滞比较器、积分电路、振荡电路三部分单元电路进行原理的分析，参数的计算，最后通过EWB进行仿真，观察效果。
第2章系统设计方案及各部分电路设计2.1 概述信号发生器是一种能产生多种波形，如三角波，方波，正弦波的电路。
信号发生器在电路实验和设备检查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，设计了方波--三角波--正弦波简易信号发生器。
设计中首先确定了电路方案：由迟滞比较器、积分电路、振荡电路组成；接着对各单元电路进行理论分析，由迟滞比较器产生方波，积分电路产生三角波，振荡电路产生正弦波，同时对电路中各元器件的参数进行了计算，最后利用相关仪器进行测量。
2.2 设计目的1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。
2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
2.3 设计任务电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形频率范围：100Hz~1KHz 1KHz~10KHz；输出电压：方波V P-P≤24V，三角波V P-P=6V，正弦波V P-P=1V；方波t r小于1uS。
2.4 设计要求（1）电路能输出正弦波、方波和三角波等波形；（2）输出信号的频率要求可调；（3）拟定测试方案和设计步骤；（4）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；（5）在面包板上或万能板上安装电路；（6）测量输出信号的幅度和频率；（7）写出设计性报告。
2.5 系统设计方案用差分放大电路以及集成运放组成的电路实现三角波到正弦波函数信号发生器图2-1 函数发生器原理图2.6 电路原理分析2.6.1 函数发生器的组成函数发生器由正弦波发生器，过零比较器，和积分器三个部分组成，如图2-1所示。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题介绍方波、三角波、正弦波函数发生器的方法。
方波三角波正弦波过零比较器积分器正弦波发生器图2-2 函数发生器组成框图2.6.2 方波--三角波转换电路的工作原理图2-3 方波--三角波转换电路原理图图2-4 电路输出波形图如果用线性积分电路代替方波产生电路的RC积分电路，则电容器两端就可获得理想的三角波输出。
其电路图如2-3所示。
波形如图2-4所示。
若反馈网络断开，运算发大器A1与R1、R2及R3、RP1组成电压比较器，C1为加速电容，可加速比较器的翻转。
运放的反相端接基准电压，即U-=0，同相输入端接输入电压Uia ，R1称为平衡电阻。
比较器的输出Uo1的高电平等于正电源电压+Vcc ，低电平等于负电源电压-Vee （|+Vcc|=|-Vee|）, 当比较器的U+=U-=0 时，比较器翻转，输出Uo1从高电平跳到低电平-Vee,或者从低电平Vee 跳到高电平Vcc 。
设Uo1=+Vcc,则312231231()0CC ia R RP R U V U R R RP R R RP ++=++=++++ （2-1） 将上式整理，得比较器翻转的下门限单位Uia-为223131()CC CC ia R R U V V R RP R RP ---=+=++ （2-2） 若Uo1=-Vee,则比较器翻转的上门限电位Uia+为223131()EE CC ia R R U V V R RP R RP +-=-=++ （2-3） 比较器的门限宽度2312H CC ia ia R U U U I R RP +-=-=+ （2-4） 反馈网络断开后，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214221()O O U U dt R RP C -=+⎰（2-5） 1O CC U V =+ 时，2422422()()()CC CC O V V U t t R RP C R RP C -+-==++ （2-6） 1O EE U V =-时，2422422()()()CC EE O V V U t t R RP C R RP C --==++ （2-7） 可见积分器的输入为方波时，输出是一个上升速度与下降速度相等的三角波，其波形关系如图3-2所示。
反馈网络闭合，既比较器与积分器首尾相连，形成闭环电路，则自动产生方波、三角波。
三角波的幅度为 2231O m CC R U V R RP =+ （2-8） 方波-三角波的频率f 为 3124224()R RP f R R RP C +=+ （2-9）2.6.3 三角波--正弦波转换电路工作原理图2-5 三角波--正弦波转换电路原理图三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。
分析表明，传输特性曲线的表达式为：011/1id T C E U U aI I aI e-==+ （2-10）式中 /1C E a I I =≈0I ：差分放大器的恒定电流（约为1mA ）。
T U ：温度的电压当量，当室温为25℃时，UT ≈26mV 。
如果Uid 为三角波，设表达式为44434m id m U T t T U U T t T ⎧⎛⎫- ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪- ⎪⎪⎝⎭⎩022T t T t T ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭(2-11)式中 Um ：三角波的幅度。
T ：三角波的周期。
2.7 参数的选取从电路的设计过程来看电路分为三部分：①方波部分②三角波部分③正弦波部分2.7.1 方波电路参数的确定 ∵231p R V V R R =+三角方波由输出的三角形幅值与输出方波的幅值分别为5v 和14v ，有231514p R R R =+⇒231p R R R +=514∴2R =10k Ω则1p R ≈47 k Ω，3R =20 k Ω根据方波的上升时间为两毫秒，查询运算放大器的速度，可以选择741型号的运放。