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简易示波器课程设计报告--第1页

课程设计报告

课程名称综合电子设计

题目简易数字示波器

指导教师

起止日期

系别自动化

专业自动控制

学生姓名

班级/学号

成绩

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摘要

本系统由CPLD，单片机控制模块，键盘，LED，幅度控制模块，低通滤波模块组

成，采用当前主流DDS技术完成，能产生从1HZ-260KHZ正弦波，方波，三角波

以及这三种同频率波的线性组合，失真度限制在6%之内。

一、功能介绍

1.具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的性能。

2.用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形。

3.输出波形频率范围为1Hz~200kHz（非正弦波频率按10次谐波计算；重复频

率可调，频率步进间隔1Hz。）

4.输出波形幅度范围0～5V（峰-峰值），可按步进为0.1V（峰-峰值）。

5.具有显示输出波形种类、重复频率（周期）和幅度的功能。

6.增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3％（负载变

化范围：100Ω~∞）。

二、方案论证与比较

常见信号源的制作方法有：

方案一：采用锁相式频率合成。将一个高稳定度和高精确度的标准频率经过加减

乘除的运算产生同样稳定度的大量离散频率技术，它在一定程度上既要频率稳定

精确，又要频率在很大范围内可变的矛盾。但频率受VCO可变频率范围的影响，

高低频率比不可能做的很高，而且只能产生方波和正弦波。

方案二：采用模拟奋力元件或单片压控函数发生器MAX0832，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，但采用模拟器件由于元件分散

性太大，即使使用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接的电阻电容对

参数影响很大，不能实现波形运算输出等智能化的功能。

方案三：采用DDFS，即直接数字频率合成技术，以Nyquist时域采样原理为基础，

在时域中进行频率合成，它可以快速转换频率，频率，相位，幅度都可以实现程

控，便于单片机控制，所以，本系统采用此方案。

三、系统设计

系统总体设计方框图：

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系统设计方案：

1、实现A/D芯片的模数转换功能，通过keil的watch窗口观察ADC0读取的数

据的变化。

2、设置合适的采样频率和采样时间，对输入信号进行连续采样，对规定时间内

的采样结果进行存储。

3、对已有数据进行D/A转换，实现数字量到模拟量的变化，并在示波器上显示

结果。

4、添加单次按键触发等功能，实现在满足触发条件后，对一个采样周期内的输

入进行存储和连续显示。

5、增加1通道输入，实现双踪示波。

6、综合上述情况实现完整的数