函数信号发生器设计l____论文.doc

毕业设计（论文） 题目： 函数信号发生器 学 部 信息与电子学部 专业名称 电子信息工程 班级学号 学生姓名 指导教师 二O一 五 年 六 月目录 1 绪论 1 1.1 单片机概述 1 1.2 信号发生器的介绍和分类 1 1.3 任务要求和设计内容 3 2 函数信号发生器的方案选择与设计 4 2.1 函数信号发生器设计方案的选择 4 2.1.1 信号发生器电路方案 4 2.1.2 显示电路方案 5 2.1.3 按键控制电路方案 5 2.2 总体设计 6 3 系统硬件电路的设计 7 3.1 单片机核心控制电路 7 3.1.1 单片机芯片简介 7 3.1.2 引脚及功能说明 8 3.1.3 单片机硬件原理框图 9 3.2 D/A数模转换电路及波形产生模块 10 3.2.1 DAC0832简介 10 3.2.2 DAC0832的特点 11 3.2.3 DAC0832与MCS-51的接口 11 3.3 时钟电路模块 11 3.4 复位电路模块 12 3.5 液晶显示电路模块 13 3.6 按键接口控制模块 14 4 系统软件的设计 15 4.1 程序流程图 15 4.2 波形设计 18 4.2.1 正弦波的设计 18 4.2.2 三角波的设计 18 4.2.3 方波的设计 18 4.2.4 锯齿波的设计 19 4.2.5 梯形波的设计 19 5 系统调试 20 5.1 硬件调试 20 5.2软件调试 20 5.3联机调试 21 结论 22 参考文献 23 致谢 24 附录A：硬件电路原理图 25 附录B：PCB图 26 附录三：C51源程序 27 1 引言 1.1 单片机概述 单片机简单的说就是单片的计算机，又可以称为微处理器、微控制器或者嵌入式控制器。它是把计算机的基本部件微型化并且集成到一块芯片上的微型计算机，一般来说，片内包含中央处理器CPU、并行输入输出、串行输入输出、定时器/计数器、ROM、RAM、中断控制系统、系统时钟和系统总线等等。单片机有很多的优点，它的体积小使用起来方便，不仅功能强功耗还很低，对于使用者来说性价比很高价格也低廉，能够用到的领域也很多等等，比如说在自动化装置上、使用智能仪器或仪表使得测量数据更精确、通信领域、现代化家用电器、医疗器械等等各个领域成为不可或缺的一部分。 单片机系统的特点： 寿命长 什么是寿命长呢？一般分两个层面来说。一个层面上是指通过单片机制造出来的产品可以稳定可靠的的工作很多年，另一层面上是指和其他处理器使用起来的做对比，寿命长很多。 （2）8/16/32位共同发展 运算速度越来越高 低电压和低功耗 抗干扰能力强、低噪声和高可靠性 1.2 信号发生器的介绍和分类 信号发生器（signal generator）又称信号源或振荡器。是输出供给量，产生频率、幅度、波形等主要参数都可调的信号。信号发生器其作用是：测量网络的幅频特性、相频特性；测量网络的瞬态响应；测量接收机；测量元件参数等。用于测量的信号发生器指的是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则的信号源，在电子系统的测量、实验、校准和维护中等等方面有着很大的应用范围。它本身可以产生很多种不同的波形，如锯齿波、矩形波（含方波）、三角波、正弦波等甚至任意波形，各种波形曲线均可用三角函数方程式表示。如在制作和调试音频功率放大器时，就需要人为的输入一个标准音频信号，才能测量功率放大器的输出，得到功率放大器的相关参数，此时要用到的这个标准音频信号就是由信号发生器提供的，可见信号发生器的应用很广泛。 信号源可以分为通用和专用两种，通用信号源包括:正弦信号源、脉冲信号源、函数信号源、高频信号源、噪声信号源；专用信号源包括：电视信号源、编码脉冲信号源。信号发生器根据输出波形可以分为：正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和噪声信号发生器。 1)正弦信号发生器 主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。我们根据它不同用途和它的自身性能还可以分为低频（20Hz~10MHz）信号发生器、高频（100kHz~300MHz）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控发生信号发生器、频率合成式信号发生器等。 函数（波形）信号发生器 会产生特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围能从几微赫兹到几十兆赫兹。除供通信、仪表和自动控制系统测试外，还广泛用于其他非电测量领域。 脉冲信号发生器 能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多