基于单片机的任意波形发生器的-设计.docx

基于单片机的任意波形发生器的-设计1绪论在当今这个时代人们的生活水平不断提高，而产生方波、正弦波、三角波等波形的发生器存在一定的缺陷，如今我们应该需要一种能产生任意波形的发生器，它不单能产生传统的波形，还能输出它的频率、周期等功能，并且它的分辨率要求也是比拟高的，还能明晰的看出波形图的幅值跟频率。因而，本设计中的信号发生模块选择AD9833,主控制器选择STC89C52单片机来实现，这些芯片就能完成了任意信号发生器的设计了。1.1课题背景及意义在近期几年出现了一个能产生任意波形信号源的发生器，这就是任意波形发生器。任意波形发生器比之前的波形发生器还利用了数模转化和微处理器等功能。任意波形发生器能够根据人们的要求显示出不同的波形，其中波形的周期也是能够变化的。它可以以产生一般发生器显示的波形，比方方波，三角波，正弦波等稳定周期的波形1。伴随着人类的进步，在工业上、电子上的发展不断加快，使人们对信号需要更深透的理解。通信的发展都需要不同的信号来测试，在研究生物学领域的时候，也要接触脑波信号跟神经信号等电信号。所以，任意信号发生器部分的信号源是由自动化部分的系统跟较少的测试方案一起组成的。这种发生器的发展越来越快，在电学跟非电学领域中发展也很快。目前，大多数仪器设备开场朝着低功耗、便携式、智能化和多功能方向发展。大多数新型的函数信号发生器都不再采用分立元件的方法，主要是由于采用分立元件制作的信号发生器的功耗较大，并且最终实现设计的体积也非常的大，此外这些信号发生器输出频率稳定度和精度都较差。DDS技术的出现为智能化、高精度和高稳定度的信号发生器的设计奠定了基础。DDS技术是一种全数字频率合成技术。它是利用一段数据链来通过数模转换而产生之前所确定的一个模拟信号，原因是它没有锁相环跟震荡元件的环节。为了能使显示出来的信号频率与它的转换速度为准确的，这就得需要将它的方法跟理论结合起来，才能确保它的功能正常工作。由上面的介绍让我们知道DDS技术具有很多优点：频率度较为稳定、产生出来的噪声相对低、提供的分辨率较高、转速也是比拟快的。由于DDS技术所存在的众多优点，使得各种专用和通信的DDS芯片制作出来，应用到实际的函数信号发生器之中，并在当前函数信号发生器领域占据着重要地位2。任意波形发生器能够任意的在计数机上输出波形的情况，这都是由于它一些十分的功能而产生的。为了能完成本设计，我们将采用专门产生波形的工具产生波形，这样会使波形愈加的稳定。每次用编辑器产生的波形都有一定的区别，那这样对有些任意波形发生器的产生的波形会消耗相当长的人力跟时间。为了使波形在计算机上能够稳定的输出，并且能认真的分析考虑，因而采用了随机存取的办法来实现任意波形，这样能更准确的计算跟考虑波形的一些特征，而且能更有效的与一般的波形发生器进行比照。1.2课题设计要求本课题首先研究的是任意波形发生器的基本原理与设计原理，熟练把握单片机技术的应用。研究各种类型信号发生的原理及算法，研究DDS信号产生的特点及功能。并写出任意波形发生器的总体方案设计与论证。对DDS芯片及信号发生器系统组成的各部器件及芯片选择要很严格。输入模块、控制模块、频率合成模块及输出模块的设计，可选择单片机系统与DDS系统组合设计，借助相应的EDA设计软件进行完成。作总体系统电路设计及电路调试，提高波形发生器的精度和稳定性并使其具有实用价值。