1、“.....信号发生器都是电子工程师仿真实验 的最佳工具。随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提 出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的类，因此开发信 号发生器具有重大意义。传统的信号发生器采用专用芯片，成本高，控制方式 不灵活。本设计充分利用单片机灵活的控制丰富的外设处理能力，采用 技术，实现频率幅值可调的函数波形的输出，同时可以根据需要方便地实现 各种比较复杂的调频调相和调幅功能，具有良好的实用性。 根据其频率发生方法又可分为谐振法和合成法两种。般的传统发生器都 是采用的谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，来获得所需频 率，也可以根据频率合成技术来获得所需频率......”。

2、“.....通常被称为频率合成器或频率 综合器。频率综合器是指利用频率合成技术合成的频率源，它常常是没有调制 的，也没有足够宽的和足够准确的输出电平调节，其工作范围往往也不宽，最 小频率间隔也比较大，般做专用设备使用，或做个系统中的个组成部 分。 研究信号发生器的目的及意义 波形发生器是信号源的种，主要给被测电路提供所需要的己知信号各种 波形，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验 测试处理中，它的应用非常广泛。它不是测量仪器，而是根据使用者的要求， 作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需 要。 目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。但总的来说， 我国波形发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的成熟产品来看，多为 些仪器插卡，的仪器和系统的模块很少，并且我国目前在波形发生器 的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制 显得迫在眉睫。函数波形发生器发展很快近几年来......”。

3、“.....输出波形频率的提高，使得 波形发生器能应用于越来越广的领域。波形发生器软件的开发正使波形数据的 输入变得更加方便和容易。波形发生器通常允许用系列的点直线和固定的 函数段把波形数据存入存储器。同时可以利用种强有力的数学方程输入方 式，复杂的波形可以由几个比较简单的公式复合成形式的波形方程的数 学表达式产生。从而促进了波形发生器向任意波形发生器的发展，各种计算机 语言的飞速发展也对任意波形发生器软件技术起到了推动作用。目前可以利用 可视化编程语言如,等等编写任意波形发生器的软面板， 这样允许从计算机显示屏上输入任意波形，来实现波形的输入。 与资源结合。目前，波形发生器由的台式仪器和适用于个人 计算机的插卡以及新近开发的模块。由于总线的逐渐成熟和对测量仪器 的高要求，在很多领域需要使用系统测量产生复杂的波形，的系统资源 提供了明显的优越性，但由于开发模块的周期长，而且需要专门的机箱 的配套使用，使得波形发生器模块仅限于航空军事及国防等大型领域。 在民用方面，模块远远不如台式仪器更为方便。 随着信息技术蓬勃发展......”。

4、“.....又重新繁 荣起来。不过现在新的台式仪器的形态，和几年前的己有很大的不同。这些新 代台式仪器具有多种特性，可以执行多种功能。而且外形尺寸与价格，都比 过去的类似产品减少了半。 主要研究内容 理论基础分析。了解波形发生器的相关理论，包括几种常用波形，如 正弦波方波等，然后介绍了波形发生器的主要方案及原理。 硬件系统设计。主要包括以下几个模块串口电路键盘显示电 路单片机系统芯片和放大电路设计。 软件系统设计。主要有系统总体流程设计串口程序设计单片机 程序设计键盘响应程序设计显示程序设计控制程序设计。 系统仿真调试。通过计算机进行模拟仿真调试。 信号发生器的理论分析与设计方案 在测试与测量技术过程中，常用到已知波形的数字化生成，它在许多与测量 有关的领域有着不可替代的作用。例如，数字化仿真，过放大和衰减输出，显然这 种方式产生的波形种类有限，每增加种波形，都要增加相应的转换电路，整个 电路变得很复杂，最重要的是要产生用户所需要的任意波形复杂的波形几乎不可 能......”。

5、“.....该技术具有频率转换速度快频率分辨率高易于控制的突出特点。直接 数字合成技术近年来发展得很快，而要产生任意波形就必须采用直接数字很成技 术。随着技术的发展，出现了各种各样的直接数字合成的结构，但基本上可 以发成两种 基于地址计数器的数字频率合成法 基于相位累加器的数字频率合成法。 由于直接数字法在设计上的的优点，本课题设计采用的是基于地址计数器的 直接数字合成法。 信号发生器的基本结构框图 图电路结构框图 信号发生器采用的是直接数字合成的方法，上图是信号产生电路的结构框 图，该系统由单片机作为核心控制单元，通过可编程键盘显示接口芯片连接键盘 控制电路和数码管显示电路，外围电路有转换电路复位电路电源电 路时钟电路等。 单片机向发送数字编码，产生不同的输出。先利用采样定理对各波形进 行抽样，然后把各采样值进行编码，得到的数字量存入各个波形表，执行程序时 通过查表方法依次取出，经过转换后输出就可以得到波形......”。

6、“.....则输出个样值点后，样值点形成运动轨迹，即个周 期。重复输出个点，成为第二个周期。利用单片机的晶振控制输出周期的速度， 也就是控制了输出的波形的频率，这样就控制了输出的波形及其幅值和频率。 将波形数据存储于存储器中，而后用可程控的时钟信号为存储器提供扫描地 址，与每个地址相对应的数据则代表波形在等间隔取样点上的幅度值。数据被送 至，从而产生个正比于其数字编码的电压值，每个电压值保持个时钟周 期，直至新的数据送至,经数模转换后得到所需要的模拟电压波形。 单片 机 复位电路 时钟电路 电源电路模块 键盘控制电路五个按钮 八位数码管 显示模块 转换器数模转换器和 运算放大器 可编程键盘显示器芯片 调频调幅控制 硬件系统设计 硬件系统主要分为以下几个模块单片机功能模块显示接口电路，波形变 换转换模块时钟电路复位电路和电源电路等。波形的产生是通过 执行波形发生程序，向转换器的输入端按定的规律发生数据，从而在 转换电路的输出端得到相应的电压波形。在的口接个按扭,通过 软件编程来选择各种波形幅值电压和频率......”。

7、“.....以驱 动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应个按钮。波形的产生是通过单片 机系统执行波形发生程序，在其数据线上送出系列按定规律变化的数据信 息，通过转换器和运算放大器转化为电压信号。 单片机的选取 根据系统对控制芯片的要求，单片机功能模块选取芯片， 是个低功耗，高性能位单片机，片内含 的可反复擦写次的只读程序存储器，器件采用 公司的高密度非易失性存储技术制造，兼容标准指令系统及引 脚结构，芯片内集成了通用位中央处理器和存储单元，功能强大的 微型计算机的可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 该单片机的功能是形成扫描码，键值识别键处理参数设臵形成显示 段码产生定时中断形成波形的数字编码，并输出到接口电路和显示驱 动电路。 具有如下特点个引脚，片内程序存储器， 的随机存取数据存储器，个外部双向输入输出口， 个中断优先级层中断嵌套中断，个位可编程定时计数器,个全双工串行 通信口，看门狗电路，片内时钟振荡器。的口作为功能按钮 和的接口，口做为转换芯片的接口。 此外......”。

8、“.....空闲模式下，暂停工作，而定时计数器，串行口，外中断系 统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存的数据，停止芯片其它功 能直至外中断激活或硬件复位。 复位电路 复位电路如图所示，控制引脚，引脚，复位输入信号，振荡器工作 时，该引脚上个机器周期的高电平可以实现复位操作。本文采用上电复位， 上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。图中电容和电阻 对的电源来说构成微分电路，使在刚启动电源时向引脚输 入高电平信号，完成系统的复位操作。 图复位电路 时钟电路 时钟引脚和，引脚，内部振荡器外接晶振的 个输入端引脚，内部振荡器外接晶振的另个输入端。 内部有个高增益的反相放大器，通过和引脚外接石晶振子 微调电容构成振荡器，该振荡器发出的脉冲直接送入内部时钟电路......”。

9、“.....当选用石英振子时，电容通常选择，振荡频 率范围为，该设计选用。 可编程键盘显示器接口芯片 是公司生产的通用可编程键盘显示器接口芯片。可实现对 键盘显示器的自动扫描，并识别键盘上闭合键的键号。这样不仅可节省对 键盘显示器的操作时间，而且显示稳定，程序简单，不会出现误动作。 河南科技学院 届本科毕业论文设计 论文题目常用信号发生器的设计 学生姓名魏体伟 所在院系机电学院 所学专业应用电子技术教育 导师姓名张伟 完成时间年月日 摘要 本设计充分利用单片机灵活的控制丰富的外设处理能力，采用技术 根据需要方便地实现各种比较复杂的调频调相和调幅功能，具有良好的实用 性。 该设计的硬件系统由单片机作为核心控制单元......”。