基于labview的函数信号发生器的设计

课程设计说明书电子信息工程教研室

一、课程设计的任务的基本要求：

1、能够熟悉利用Labview软件，并用此软件编写程序框图和构造前面板。使设计的面板更直观，漂亮。达到虚拟仪器的功能。

2、设计基于Labview 的函数信号发生器。

(1）了解函数信号产生方法。

(2）输出一路占空比可调的方波信号，一路函数信号（输出信号类型可选择）。

指导教师签字：

年月日

二、分工安排：

三、收集的资料及主要参考文献：

1、吴成东，孙秋夜，盛科．Labview虚拟仪器程序设计及应用人民邮电出版社，2008

2、刘君华. 基于LabVIEW的虚拟仪器设计.电子工业出版社,2003

3、邓岩，王磊磊．测试技术与仪器应用．机械工业出版社，2004

4、杨乐平，李海涛，杨磊．LabVIEW课程设计与应用．电子工业出版社，2005

5、雷勇．虚拟仪器设计与实践．电子工业出版社，2005

四、评语及成绩评定：

指导教师签字：

2014 年月日五、答辩记录：

答辩意见及答辩成绩

答辩小组教师（签字）：

200 年月日

总评成绩：

（教师评分×75%+答辩成绩×25%）

目录

一、设计任务描述 (6)

二、设计思路 (6)

三、主程序流程图 (8)

四、各部分程序框图及前面板的设计 (9)

五、多功能信号发生器工作过程分析 (12)

六、主要元器件介绍 (16)

七、结论 (19)

八、致谢 (18)

九、参考文献 (19)

十、附录：程序框图 (19)

基于labview的信号发生器的设计

中文摘要

随着电子技术、计算技术和网络技术的高速发展，传统的电子测量仪器的功能和作用已发生了质的变化，新型的虚拟仪器应运而生。其实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。实验表明，设计的虚拟函数信号发生器输出信号性能优于普通传统的信号源。

虚拟仪器是1986年美国国家仪器公司（NI）提供的一种新型一起概念。其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。在这里，硬件仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个系统的关键。当基本硬件确定后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能。使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分，其主要功能是对硬件执行通信和控制，对信号进行分析和处理，以及对结果进行恰当的表达和输出等。虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类。NI公司的Labview软件开发平台是一种专业图形化编程软件，采用图形化编程方式，结构流程清晰，但缺点是对硬件的要求较高，比较依赖NI的专用产品，对信号控制方式不够灵活。

本文所述主要是虚拟函数信号发生器的设计原理及功能。是基于Labview8.5软件的设计。能够产生正弦波、方波、锯齿波、三角波等几种波形。是以同学所接触的信号发生器的面板为基础进行的参数设置。根据现实中常用信号源的基本要求，本文设计合理的数学模型，并通过虚拟仪器和采集卡共同作用输出该模型的物理信号。

1 设计任务描述

1.1设计题目：基于labview的函数信号发生器的设计

1.2设计要求

1.2.1设计目的

能够熟悉利用Labview软件，并用此软件编写程序框图和构造前面板。使设计的面板更直观，漂亮。达到虚拟仪器的功能。

1.2.2基本要求

设计基于Labview 的函数信号发生器。

(1）了解函数信号产生方法。

(2）输出一路占空比可调的方波信号，一路函数信号（输出信号类型可选择）。

1.2.3发挥部分

（1）产生的正弦波、三角波、锯齿波能够调节频率、幅值、相位；方波能够调节占空比。

（2）在调节的基础上能够将频率、幅值和相位的值显示出来。

2 设计思路

理解题目以后，我们又回去查阅了很多相关资料。最后确定了设计的总体思路。用Labview软件设计的过程是先进行程序框图的设计，然后再设计前面板。首先是确定我们需要的函数信号发生器一共可以产生哪些波形，然后是各个波形怎样实现和相互切换。最后是怎样来控制波形的产生。

从一些资料中受到启发，我们需要解决的一共就只有四个大问题：

<波形选择>：与我们常用的函数信号发生器相联系，根据仪器的功能，可以产生多种波形；但是我们需要的是一种波形，所以必须做好信号相互切换的功能。因此用case条件结构是最好的选择。我可以在case结构中添加多个条件分支，并用特定的数据类型表示不同的波形。在case结构中的条件选择端口加一个【文本下拉列表】，输入各个可以产生的波形（必须与条件分支中的标签一一对应），这样就可以实现波形的选择了。

<信号产生>：产生各个波形的方法有很多。比如用公式编写、有仿真信号生成、还有函数生成。但是最简单的是用【函数选板】中的【信号处理】的子选板中的【波形生成】中的【正弦波形】、【方波】、【三角波】、【锯齿波】。但是这些控件必须自己输入各种参数值。

<波形控制>：一个理想的函数信号发生器必须有一个开关，如我们所用到的函数

信号发生器一样。在不需要发生器的时候就利用【开关】来控制信号的产生与否。因此，只需要在case条件结构的外面再加一个while循环结构就可以了。

<参数显示>：产生的波形的各个参数是否满足我们的要求，如果没有显示这些参数的话，我们是不能知道的。所以只需在程序框图中加一个显示控件或局部变量都可以。

以上就是整个虚拟函数发生器的设计思路。