数字信号发生器的电路设计_(课程设计)
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。
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。
数字电路课程设计—3位二进制同步减法计数器和序列信号发生器
5参考文献
[1].清华大学电子学教研组 杨素行主编《数字电子技术简明教程》
1.2课程设计的要求
1.设计3位二进制同步加法计数器（无效状态为001 100）
2.设计一个序列信号发生器（期序列为101001）
2设计3位二进制同步加法计数器(无效状态为001100)
2.1基本原理
计数器是用来统计脉冲个数的电路，是组成数字电路和计算机电路的基本时序部件，计数器按进制分可分为：二进制，十进制和N进制。计数器不仅有加法计数器，也有减法计数器。一个计数器如果既能完成加法计数，又能完成减法计数，则其称为可逆计数器。
2.1基本原理…………………………………………..............………………1
2.2设计过程…………………………………………………….......………….1
2.2.1状态图……………………………………………….........…………1
2.2.2卡诺图…………………………………………………….…………1
[2].张丽萍 王向磊老师主编的《数字逻辑实验指导书》
[3].朱定华 陈琳 吴建新编著《电子电路测试与实验》
2.2.3特性方程，驱动方程………………………………………….……….3
2.3设计电路图……………………………………………….……………….3
2.4最后结果………………………………………………….………………4
3序列信号发生器（101001）…………………………….......……………………8
信号发生器课程设计报告完整版
信号发生器课程设计报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录一、课题名称 (2)二、内容摘要 (2)三、设计目的 (2)四、设计内容及要求 (2)五、系统方案设计 (3)六、电路设计及原理分析 (4)七、电路仿真结果 (7)八、硬件设计及焊接测试 (8)九、故障的原因分析及解决方案 (11)十、课程设计总结及心得体会 (12)一、课题名称：函数信号发生器的设计二、内容摘要：函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都要有信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。
它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。
三、设计目的：1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识，培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。
2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。
3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试，并能进一步解决出现的基本问题，不断完善设计。
4、掌握常用元器件的识别和测试，熟悉万用表等常用仪表，了解电路调试的基本方法，提高实际电路的分析操作能力。
5、在仿真结果的基础上，实现实际电路。
四、设计内容及要求：1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分（1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。
（2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。
EDA-课程设计-VGA彩条信号发生器
1绪论1.1 背景如今人们的生活水平和质量不断提高，对生活设备的智能化程度的要求越来越高。
现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要因素是生产制造技术和电子设计技术的发展。
前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管。
后者的核心就是EDA技术，EDA是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计、电子电路设计、PCB设计。
没有EDA技术的支持，想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的，反过来，生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术提出新的要求。
随着电子技术的发展和人们对电子设计开发的难度及周期要求，EDA技术必将广发应用于电子设计的各个领域，因此本设计也采用了EDA的设计方法，其设计的优越性明显高于传统的设计方法。
为了实现VGA彩色显示的原理，我们从本质上去认识了生成图像的原理，从而制造更多更复杂的元器件做铺垫，本设计立足系统可靠性及稳定性等高技术要求，采用FPGA芯片实现VGA显示屏控制电路，通过对接口的认识，我们知道了怎么去设置接口成像参数。
其电路设计比较简单，外围电路少，易于控制和检查，较传统的分离元件实现方式有着明显的优势，尤其是其设计电路实现周期，其抗干扰及调试过程都很简单。
1.2 EDA技术的发展趋势各科研院所和高等院校的实验教学和科研工作中 EDA 技术将得到广泛的应用。
由于可编程逻辑器件性能价格比的不断提高，开发软件功能的不断完善，而且由于用 EDA 技术设计电子系统具有用软件的方式设计硬件;设计过程中可用有关软件进行各种仿真; 系统可现场编程，在线升级;整个系统可集成在一个芯片上等特点，使其将广泛应用于专用集成电路和机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域新产品的开发研制中。
DDS函数信号发生器的设计与实现-课程设计.docx
DDS函数信号发生器的设计与实现•课程设计DDS函数信号发生器的设计与实现一、主要功能要求：1、设计任务(1)正弦波、三角波、方波、锯齿波输出频率范围：1KHZ~1MHZ(2)具有频率设置功能，频率步骤：100HZ;(3)输出信号频率定度：优于10 A4(4)输出电压幅度：在5K负载电阻上的电压峰一一峰值Vopp^lV;(5)失真度：用示波器观察使无明显失真。
2、基本要求：(1)掌握采用FPGA硬件特性、及软件开发工具MAXPLUS II的使用。
(2)掌握DDS函数信号发生器的原理，并采用VIIDL语言设计DDS内核单元。
(3 )掌握单片机与DDS单无连接框图原理，推导出频率控制字、相位控制字的算法。
(4)设计键盘输入电路和程序并调试。
掌握键盘和显示(LCD1602)配合使用的方法和技巧。
(5)掌握硬件和软件联合调试的方法。
(6)完成系统硬件电路的设计和制作。
(7)完成系统程序的设计。
(8)完成整个系统的设计、调试和制作。
(9)完成课程设计报告。
3、捉高部分:(1)三角波、方波输出频率范围：1KHZ〜1MHZ;(2)产生二进制PSK、ASK信号：再50KHZ固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10Kbps，二进制基带序列信号自行产生。
(3)设计高速DA转换电路。
4、发挥部分：(1)对数据频率进行倍频。
二、整体设计框图及整机概述：1、DDS的实现原理：它建立在采样定理的基础上，首先对需要产生的波形进行采样,将采样值数字化后存入存储器作为查找表,然后再通过查表将数据读出，经过D/A转换器转换成模拟量,把存入的波形重新合成出来.2、整体设计框图图一DDS函数信号发生器系统框图结构3、整机概述：整个DDS信号发生器由单片机子系统，DDS子系统，模拟子系统三部分组成。
单片机子系统由单片机、人机接口组成，人机接口由液晶显示器和键盘组成，通过键盘选择信号波形和输入信号频率，液晶用来显示波的类型和波当前的频率值。
eda课程信号发生器课程设计
eda课程信号发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解EDA课程中信号发生器的原理与功能，掌握相关电子元件的工作特性。
2. 学生能够掌握信号发生器的分类、特点及应用场景，了解各类信号发生器的优缺点。
3. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的信号发生器电路。
技能目标：1. 学生能够熟练运用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试。
2. 学生能够独立完成信号发生器的硬件搭建，并进行基本的性能测试。
3. 学生能够通过实际操作，提高动手实践能力，培养解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子工程的兴趣，激发创新意识，形成主动学习的习惯。
2. 学生能够培养团队协作精神，学会与他人沟通交流，共同解决问题。
3. 学生能够认识到信号发生器在现代社会中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，明确以上课程目标。
通过分解目标为具体的学习成果，使学生在掌握专业知识的同时，提高实践操作能力和团队协作能力，培养良好的情感态度价值观。
为后续的教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。
主要内容包括：1. 信号发生器原理与分类：讲解信号发生器的基本原理、功能及分类，重点介绍函数发生器、脉冲发生器等常见类型的工作原理及应用。
2. 电子元件特性分析：分析常用电子元件（如运放、晶体管、二极管等）在信号发生器中的作用，掌握其工作特性。
3. 信号发生器电路设计：根据实际需求，设计不同类型的信号发生器电路，分析电路性能，优化设计方案。
4. EDA软件应用：教授学生如何使用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试，提高实际操作能力。
5. 硬件搭建与性能测试：指导学生搭建信号发生器硬件电路，进行基本性能测试，分析测试结果，找出问题并解决。
教学内容安排如下：1. 第1周：信号发生器原理与分类，电子元件特性分析。
什么是数字信号发生器(DSG)如何设计一个简单的DSG电路
什么是数字信号发生器（DSG）如何设计一个简单的DSG电路数字信号发生器（DSG）是一种用于产生精确数字信号的电子设备。
数字信号发生器通常由时钟源、计数器、数字模数转换器（DAC）和控制电路组成。
1. 介绍数字信号发生器（DSG）数字信号发生器是一种电子设备，用于产生高精度和稳定的数字信号。
它可以生成各种波形，例如正弦波、方波、三角波和脉冲波等。
数字信号发生器广泛应用于电子实验室、通信系统测试、音频设备测试以及其他需要确定信号来源的领域。
2. DSG的设计要素设计一个简单的数字信号发生器需要考虑以下要素：2.1 时钟源数字信号发生器的精确性和稳定性主要依赖于时钟源。
常见的时钟源包括晶体振荡器和时钟发生器。
晶体振荡器提供稳定的频率和相位参考，而时钟发生器可以根据需要调整频率。
2.2 计数器计数器用于生成不同频率的信号。
它接收时钟信号，并将其分频为所需的频率。
通过调整计数器的分频系数，可以改变信号的频率。
2.3 数字模数转换器（DAC）数字模数转换器将数字信号转换为模拟信号。
它接收计数器产生的数字信号，并将其转换为模拟信号输出。
DAC的位数决定了信号的精度和分辨率。
2.4 控制电路控制电路用于控制数字信号发生器的各个部分。
它可以接收外部输入，例如频率、幅度和相位设置，并将其应用于相应的部件。
控制电路还可以实现信号的调制功能，如频率调制和相位调制。
3. 简单DSG电路的设计示例下面是一个简单的数字信号发生器电路设计示例：3.1 时钟源：使用晶体振荡器作为时钟源，提供稳定的时钟信号。
3.2 计数器：选择一个适当的计数器芯片，例如74HC163，将时钟信号分频为所需的频率。
通过在芯片上设置适当的初始计数值，可以调整输出信号的相位。
3.3 数字模数转换器：选择一个合适的DAC芯片，例如MAX5216，将计数器产生的数字信号转换为模拟信号。
设置DAC的参考电压和输出范围以满足需求。
3.4 控制电路：使用微控制器或可编程逻辑器件（FPGA）实现控制电路。
ICL8038信号发生器课程设计报告
武汉理工大学《专业课程设计（一）》课程设计说明书课程设计报告题目：基于icl8038信号发生器的设计学院：理学院专业：光信息科学与技术班级：1003班******学号：0121014430306指导教师：吴薇日期：2011年12月30日目录技术指标 (3)设计方案及其比较.................... 错误!未定义书签。
方案一 ...................................... 错误!未定义书签。
方案二 ...................................... 错误!未定义书签。
方案三 ...................................... 错误!未定义书签。
方案比较 (4)实现方案 (4)调试过程及其结论 (8)心得体会 (9)参考文献 (10)课程设计成绩鉴定表 (11)基于icl8038信号发生器任务书1.技术指标设计、组装、调试信号发生器电路，使它能输出正弦波、方波和三角波；其频率在20-20kHz范围内可调；输出电压：方波U p-p≤4V，三角波U p-p=6V，正弦波U p-p=1V。
2.设计方案及其比较2.1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。
其电路图如下：2.2方案二采用5g8038芯片，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。
改变8038的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz～300KHz。
2.3方案三采用icl8038芯片，icl8038是一个能够输出三种波形的精密型集成电路，只需要调整外部的相关电容，电阻值就可以产生方波，三角波，正弦波低失真的脉冲信号。
在外界温度变化时产生低的频率漂移，工作变化周期宽，占空比可调，具有较高的电平输出范围，容易使用的特点。
555信号发生器课程设计
目录第一章、设计任务及要求.......................................................................................................... - 1 - 第二章、信号发生器设计方案.................................................................................................. - 1 -2.1 总体设计方案论证及选择：....................................................................................... - 1 -2.2函数信号发生器总体方案框图.................................................................................... - 1 - 第三章、单元电路原理与电路.................................................................................................. - 2 -3.1方波发生电路................................................................................................................ - 2 -3.1.1方案选择............................................................................................................. - 2 -3.2方波——三角波转换电路原理图................................................................................ - 4 -3.3三角波——正弦波转换电路原理图............................................................................ - 5 - 第四章电路的安装与调试........................................................................................................ - 8 - 第五章设计总结...................................................................................................................... - 12 -5.1经验：.......................................................................................................................... - 12 -5.2不足：.......................................................................................................................... - 12 -5.3感想：.......................................................................................................................... - 12 - 附录 ........................................................................................................................................... - 12 - 元件清单列表.................................................................................................................... - 12 - 参考文献.................................................................................................................................... - 13 - 鸣谢 ........................................................................................................................................... - 13 -第一章、设计任务及要求设计要求：用555定时器设计一个信号发生器，要求输出方波、三角波、正弦波并，设计输出电压及频率第二章、信号发生器设计方案2.1 总体设计方案论证及选择：方案一：通过RC震荡电路产生正弦波，然后经过过零比较器，产生三角波，在通过积分电路产生方波。
北邮课程设计-简易信号发生器
课程设计题目：简易数字信号发生器学院：电子工程学院专业：光电信息科学与工程班级：一、 课程设计要求以msp430单片机为核心，通过一个DA （数字模拟）转换芯片，将单片机输出的方波、三角波、正弦波（数字信号）转换为模拟信号输出。
提供芯片：msp430G2553/msp430f5529、DAC0832、REF102、LM384、OP07。
1．基本要求（1）供电电压 VDD= 5V~12V ； （2）信号频率：5~500Hz(可调)；（3）输出信号电压可调范围：≥0.5*VDD ，直流偏移可调：≥0.5*VDD ； （4）完成输出信号切换；（5）方波占空比：平滑可调20%~80%；（6）通带内正弦波峰峰值稳定度误差：≤±10%（负载1K ）； （7）提交设计报告。
2．发挥部分（1） 信号频率：5~2000Hz(可调)；（2） 多通道同时输出同频正弦波，方波，三角波。
（频率可调）； （3） 输出频率与幅度可调的正弦波与余弦波，相位误差≤±5度； （4） 自由发挥。
二、 系统硬件和软件框图1、系统硬件框图图1 系统硬件框图 MSP430GDAC0832LM358 放大模块控制按键 DAC0832电源模块2、软件框图图2 系统软件框图各函数的作用和相互关系：在主函数中首先对系统的时钟、I /O 口、定时器进行了初始化。
初始化完毕，开启总中断。
接着进入循环等待定时器中断子程序的执行。
按键中断函数主要对三个菜单按键的动作进行处理。
这三个菜单按键可以实现波形的切换，频率的加减，信号的使能输出。
在按键中断函数中修改的信号频率大小和波形的种类这两个参数会被主函数和定时器中断函数调用。
三、 硬件系统设计1、 方案论证与选择 方案一：利用DAC 0832的11号管脚做为信号输出端，8号管脚输入基准电压，将其输出的电流信号再转换为电压信号进行检测调试。
方案二：利用DAC 0832的8号管脚做为信号输出端，11号管脚输入基准电压，其输出直接为电压信号，可以直接利用示波器进行检测调试。
(Proteus数电仿真)序列信号发生器电路设计
(Proteus数电仿真)序列信号发生器电路设计实验8 序列信号发生器电路设计一、实验目的：1．熟悉序列信号发生器的工作原理。
2．学会序列信号发生器的设计方法。
3．熟悉掌握ＥＤＡ软件工具Proteus 的设计仿真测试应用。
二、实验仪器设备：仿真计算机及软件Proteus 。
74LS161、74LS194、74LS151三、实验原理：1、反馈移位型序列信号发生器反馈移位型序列信号发生器的结构框图如右图所示，它由移位寄存器和组合反馈网络组成，从寄存器的某一输出端可以得到周期性的序列码。
设计按一下步骤进行：（1）确定位移寄存器位数n ，并确定移位 寄存器的M 个独立状态。
CP将给定的序列码按照移位规律每 n 位一组，划分为M 个状态。
若M 个状态中出现重复现象，则应增加移位寄存器的位数。
用n+1位再重复上述过程，直到划分为M 个独立状态为止。
（2）根据M 各不同状态列出寄存器的态序表和反馈函数表，求出反馈函数F的表达式。
（3）检查自启动性能。
（4）画逻辑图。
2、计数型序列信号发生器计数型序列信号发生器和组合的结构框图如图 所示。
它由计数器和组合输出网络两部分 组成，序列码从组合输出网络输出。
设计 过程分为以下两步： CP（1）根据序列码的长度M 设计模M 计数器，状态可以自己定。
（2）按计数器的状态转移关系和序列码的要求组合输出网络。
由于计数器的状态设置和输出序列没有直接关系，因此这种结构对于输出序列的更改比较方便，而且还能产生多组序列码。
四、计算机仿真实验内容及步骤、结果：1、设计一个产生100111序列的反馈移位型序列信号发生器。
1、根据电路图在protuse 中搭建电路图 组合反Q1 Q2Qn组合输Q1 Q2 Qn⑴选中protuse最左侧的compenent mode工具栏⑵选择电路所需的元器件摆放到原理图的画布上，virtual instrument mode中选择示波器摆放到画布上观察电路输出波形，然后连接线路搭建电路，如图1：仿真电路图如图1所示图1⑶打开仿真开关，观察示波器的波形，如图2：实验结果如图2所示图3 实验结果如图4所示看出实验结果为脉冲输出结果为1101000101。
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。
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。
数字电路课程设计（5篇）
数字电路课程设计（5篇）第一篇：数字电路课程设计数字电路课程设计要求：1.结合所学知识设计一简单实用电路（建议选多功能数字钟），并在实验室里完成实物电路的连接调试。
2.每人独立完成一篇课程论文，论文至少2000字，可手写，也可打印（打印稿的格式另附）。
3.要求写出设计背景，理论基础，设计思路，设计过程，调试过程，仿真过程（可选），最终电路等。
4.总结所设计电路的优点，缺点，改进方向。
5.严禁抄袭，所有雷同论文均以0分计。
6.选多功能数字钟的同学在数字电路实验室完成实验。
选其它题目的同学所需软硬件资源请自行解决。
第二篇：数字电路课程设计一、设计报告书的要求： 1.封面2.课程设计任务书（题目，设计要求，技术指标等）3.前言（发展现状、课程设计的意义、设计课题的作用等方面）。
3.目录4.课题设计（⑴ 写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵ 画出框图中的各部分电路，对各部分电路的工作原理应作出说明。
⑶ 画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。
⑷ 用protel画原理电路图。
(5)用Multisim或者Proteus画仿真图。
5.总图。
6.课题小结（设计的心得和调试的结果）。
7.参考文献。
二、评分依据：①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。
三、题目选择：（三人一组，自由组合）（设计要求，技术指标自己选择）1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现水箱水位自动控制器，电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。
要求能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。
2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。
DDS信号发生器电路设计方案
DDS信号发⽣器电路设计⽅案DDS信号发⽣器电路设计⽅案1、了解电⼦电路设计的⼀般⽅法、根据题⽬要求选择设计⽅案。
2、根据理论计算分析，查阅相关资料和⼿册，选择电⼦元器件。
3、学会使⽤电⼦设计⾃动化软件对电路进⾏设计、分析、验证。
利⽤可编程逻辑器件实现电路的设计、仿真、下载。
4、熟练使⽤常⽤电⼦仪器（⽰波器、万⽤表、信号发⽣器等）对电路进⾏测试。
5、写出符合要求的课程设计报告。
⼀、实验设备1、Altera DE2开发板 (CycloneⅡ EP2C35F672C6)2、QuartusⅡ9.1开发软件3、数字电路实验⾯包板4、⽰波器、万⽤表等⼆、实验任务要求利⽤DE2实验开发装置，在给定电源条件下，完成正弦波信号发⽣器电路设计。
1、技术指标①信号频率输出围50Hz~10kHz，频率可调。
步进调整，步长0.5Hz或50Hz；②频率稳定度10-3。
2、发挥部分①增加脉冲信号的输出，信号频率输出围50Hz~10kHz；②脉冲信号占空⽐可调，调整围2%~98%；③正弦或脉冲频率步长调整分别为1Hz、10Hz、100Hz、1kHz、10kHz；④完成在数码管上数字频率显⽰功能；三、实验原理介绍1、DDS直接数字合成（Direct Digital Synthesis、DDS）是⼀种新的频率合成技术和信号产⽣的⽅法。
直接数字频率合成器（DDS）具有超⾼速的频率转换时间，极⾼的频率分辨率和较低的相位噪声，在频率改变与调频时，DDS 能够保持相位的连续，因此很容易实现频率、相位和幅度调制。
此外，DDS 技术⼤部分是基于数字电路技术的，具有可编程控制的突出优点。
因此这种信号产⽣技术得到了越来越⼴泛的应⽤，很多⼚家已经⽣产出了DDS专⽤芯⽚，这种器件成为当今电⼦系统及设备中频率源的⾸选器件。
2、相位累加器⼀个正弦波，虽然它的幅度不是线性的，但是它的相位却是线性增加的。
DDS利⽤了这⼀特点来产⽣正弦信号。
根据DDS的频率控制字M的位数N，把360°平均分成了2的N次等份。
EDA课设报告--信号发生器的方案设计书
封面作者：PanHongliang仅供个人学习目录摘要 (2)Abstract (3)绪论 (4)1.V H D L简介 (5)1.1 VHDL的特点 (5)1.2 VHDL发展史 (5)2.设计的方案确定 (6)2.1．AD558工作原理 (6)2.2设计方案 (7)3.设计流程 (8)4.结束语 (14)5.参考文献 (15)附录 (16)摘要本说明书首先介绍了VHDL语言的特点及发展史；接着简要说明了D/A接口（函数发生器）的工作原理及设计思想和设计方案的确定；然后着重解释了使用VHDL语言设计D/A接口（函数发生器）的具体操作步骤及主要流程。
为了更加详细的解释清楚主要流程在本课程设计说明书中还附加了相应的图片。
最后还附加了实现设计的VHDL源程序。
关键词：VHDLD/A接口设计AbstractThis manual introduces the VHDL language features and development history。
followed by a brief description of the D/A interface and the working principle and design ideas and the way that the design program was confirmed。
and then I explain the emphasis on the use of VHDL language to design D/A interface and the specific steps and the main process. In order to explain in more details of the main process I also attached the corresponding pictures. Finally I added the VHDL design source codes in the addendum.Keywords: VHDL D/A Interface Design绪论EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写。
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1 引言信号发生器又称信号源或者振荡器，它是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器，在生产实践和科技领域有着广泛的应用。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其他仪表测量感兴趣的参数。
信号发生器在通信、广播、电视系统，在工业、农业、生物医学领域内，在实验室和设备检测中具有十分广泛的用途。
信号发生器是一种悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。
随着通信和雷达技术的发展，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，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。
自60年代以来信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器，这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。
到70年代处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，硬件和软件使信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。
这时期的信号发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。
随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大地促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号的处理能力，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点，数字信号发生器随之发展起来。
信号发生器作为电子领域不可缺少的测量工具，它必然将向更高性能，更高精确度，更高智能化方向发展，就象现在在数字化信号发生器的崛起一样。
但作为一种仪器，我们必然要考虑其所用领域，也就是说要因地制宜，综合考虑性价比，用低成本制作的集成芯片信号发生器短期内还不会被完全取代，还会比较广泛的用于理论实验以及精确度要求不是太高的实验。
因此完整的函数信号发生器的设计具有非常重要的实践意义和广阔的应用前景。
2 数字信号发生器的系统总述2.1 系统简介信号发生器广泛应用于电子工程、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。
本设计以AT89C52[1]单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。
介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。
本系统主要包括CPU模块、显示模块、键盘输入模块、数模转换模块、波形输出模块。
系统电路原理图见附录A，PCB（印制电路板）图见附录B。
其中CPU模块负责控制信号的产生、变化及频率的改变；模数转换模块采用DAC0832实现不同波形的输出；显示模块采用1602液晶显示，实现波型和频率显示；键盘输入模块实现信号的选择和频率的输入。
该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
2.2 系统总体框图本设计拟采用单片机作为程序的主控芯片，利用D/A转换技术，实现数据的实时转换，利用键盘控制信号类型的选择和频率的改变，最后通过1602液晶屏显示结果。
系统总体框图如图所示：图2.1 系统总体框图3 硬件设计3.1 CPU模块3.1.1 89C52单片机的基本组成图3.1 89C52单片机结构框图89C52单片机包含：（1）一个8位的80C52微处理器[3]（2）片内256字节数据存储器RAM/SFR，用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果，最终结果以及欲显示的数据等（3）片内8KB程序存储器FLASH ROM，用以存放程序、一些原始数据和表格（4）4个8位并行I/O端口P0～P3，每个端口既可用作输入也可用作输出（5）3个16位的定时器/计数器，每个定时器/计数器都可设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式（6）具有8个中断源、两个中断优先级和中断控制系统（7）全双工UART的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与PC机之间的串行通信（8）片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接，最高允许振荡频率为24MHz（9）片内振荡器和时钟电路（10）具有节电工作方式，即空闲方式及掉电方式[1]3.1.2 单片机的最小系统设计单片机要能正常的工作，必要的条件是供电及晶振。
以下是单片机的晶振及复位电路：图3.2 AT89C52单片机最小系统设计图3.2 显示模块3.2.1 液晶概述液晶[4]（Liquid Crystal）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始广泛应用在轻薄型显示器上。
液晶显示器的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。
各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名的。
比如1602[5]的意思是每行显示16个字符，一共可以显示两行。
根据客户的要求，厂家可以设计出任意组合的点阵液晶。
液晶体积小、功耗低、显示操作简单，但它有一个致命的弱点，其使用的温度范围很窄。
通用型液晶正常工作的温度范围为0o C～+55o C，存储温度范围为-20o C～+60o C，因此在设计产品时，务必要考虑周全，选择合适的的液晶。
本设计采用1602液晶屏作为系统的显示芯片，一般1602字符型液晶显示器实物如图：图3.3 1602实物图-正面图3.4 1602实物图-背面3.2.2 1602LCD管脚及其说明图3.5 1602管脚图1602字符型[6]LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线，下面是1602的管脚说明表：表3.3 1602液晶管脚说明表第1脚：VSS为地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极。
3.2.3 1602LCD主要技术参数◆显示容量:16×2个字符◆芯片工作电压:4.5～5.5V◆工作电流:2.0mA(5.0V)◆模块最佳工作电压:5.0V◆字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm3.2.4 1602LCD的指令说明及时序[7]1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令。
1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
（说明：1为高电平、0为低电平）表3.4 1602液晶控制命令表指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。
指令2：光标复位，光标返回到地址00H。
指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。
高电平表示有效，低电平则无效。
指令4：显示开关控制。
D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。
指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。
指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。
指令7：字符发生器RAM地址设置。
指令8：DDRAM地址设置。
指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。
指令10：写数据。
指令11：读数据。
3.2.5 1602LCD的基本操作时序[8]◆读状态输入：RS=L，R/___W=H，E=H 输出：D0～D7=状态字。
◆读数据输入：RS=H，R/___W=H，E=H ；输出：无。
◆写指令输入：RS=L，R/___W=L，D0～D7=指令码，E=高脉冲输出：D0～D7=数据。
◆写数据输入：RS=H，R/___W=L，D0～D7=数据，E=高脉冲输出：无。
读写操作时序如图3.6和3.7所示：图3.6 读操作时序图3.7 写操作时序3.2.6 1602LCD的接口设计下面是1602液晶接口原理图：3.8 1602液晶接口图3.3 键盘输入模块3.3.1 键盘简介键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备。
操作人员可以通过键盘输入数据或者命令，实现简单的人—机通信。
按键是一种常开型按钮开关。
平常（常态时），按键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合（短路）。
键盘分编码和非编码键盘。
键盘上闭合键的是别有专门的硬件译码器实现，并产生键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘、ASCII码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。
在单片机组成的测控系统及智能化仪表中，用得最多是非编码键盘。
3.3.2 键盘接口的工作原理[9]键盘中每个按键都是一个常开开关电路，如图5.1所示：图3.9 按键电路我们把按键的一端接地，另一端与单片机的某个I/O口相连，开始时先给该I/O口赋一高电平，然后让单片机不断检测该I/O口是否变成低电平，当按键闭合时，即相当于该I/O口通过按键与地相连，变成低电平，程序一旦检测到I/O口变为低电平则说明按键被按下，然后执行相应的指令。
图3.10 按键被按下时电压的变化[10]从图5.2可以看出，理想波形与实际波形之间是有区别的，实机波形在按下和释放的瞬间都有抖动现象，抖动时间的长短和按键的机械特性有关，一般为5～10ms。
通常我们手动按下键然后立即释放，这个动作中稳定闭合时间超过20ms。
因此单片机在检测键盘是否按下时都要加上去抖操作，有专用的去抖电路，也有专用的去抖动芯片，但通常我们用软件延时的方法就能够很容易解决抖动问题，而没必要再添加多余的硬件电路。
软件来消除按键抖动的基本思想：检测到有键按下，键对应的行线为低，软件延时10ms后，行线如仍为低，则确认该行有键按下。
当键松开时，行线变高，软件延时10ms 后，行线仍为高，说明按键已松开。