信号发生器报告-丁凯,吴力浩,姚芬.pdfVIP

信号发生器 丁凯 吴力浩 姚芬 引言： 函数发生器是使用最广的通用信号源，提供正弦波、锯齿波、 方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。函数波形发 生器在设计上分为模拟式和数字合成式。 众所周知， 数字合成式函数 信号源（ DDS ）无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（ S/N）均优于 模拟式，其锁相环（ PLL ）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且 相位抖动（ phase Jitter）及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数 字式信号源中，数字电路与模拟电路之间的干扰始终难以有效克服， 也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器， 如今市场上 的大部分函数信号发生器均为 DDS 信号源。 实验目的与要求 ： 利用 C8051F020单片机开发板设计并制作一个信号发生器， 使之 能产生正弦波、方波和三角波信号，其系统框图如图 1 所示。 （1）信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形； （2 ）输出信号频率在 100Hz～5KHz 内可调； -4 （3 ）输出信号频率稳定度：优于 10 ； （4 ）输出电压幅度：电压峰 - 峰值 V opp≥3V ； （5 ）失真度：用示波器观察时无明显失真。 单片机的选型 C8051F020 C8051F020/1/2/3 器件是完全集成的混合信号系统级 MCU 芯 片， 具有 64 个数字 I/O 引脚 （C8051F020/2 ）或 32 个数字 I/O 引 脚（ C8051F021/3 ）。 主要的功能特性 ： 高速、流水线结构的 8051 兼容的 CIP-51 内核（可达 25MIPS ） 全速、非侵入式的在系统调试接口（片内） 真正 12 位、 100 ksps 的 8 通道 ADC ，带 PGA 和模拟多路开关 真正 8 位 500 ksps 的 ADC ，带 PGA 和 8 通道模拟多路开关 两个 12 位 DAC ，具有可编程数据更新方式 64K 字节可在系统编程的 FLASH 存储器 4352 （4096+256）字节的片内 RAM 可寻址 64K 字节地址空间的外部数据存储器接口 硬件实现的 SPI、SMBus/ I2C 和两个 UART 串行接口 5 个通用的 16 位定时器 具有 5 个捕捉 / 比较模块的可编程计数器 /定时器阵列 片内看门狗定时器、 VDD 监视器和温度传感器 键盘输入部分设计方案 键盘我们采用了 4*4 的按键键盘通过键盘驱动程序与单片机结合。 显示设备实际方案 采用 lcd1602 ，显示容量为 16*2 个字符，通过以下 LCD1602 驱动程序与主程序结合。 波形数据的产生 为了从单片机的 DAC 得到需要的波形，首先要将所需波形的数据进行量化处理 我们利用 256 点对数据进行离散，分别得到正弦，矩形，和三角波的分布表 sin_data[256] triangle_data[256] square_data[256] 再利用中断对波形进行输出 void time2(void) interrupt 5 { TF2=0;