任意信号发生器毕业设计开题报告书
开题报告模版-正弦信号发生器的设计
毕业设计（论文）开题报告题目正弦信号发生器的FPGA设计专业光信息科学与技术班级光信072学生周力强指导教师杨秀芳2011 年一、毕业设计(论文)课题来源、类型本课题是在长期研究可编程逻辑技术及数字逻辑原理基础上提出的，通过对于FPGA及VHDL硬件描述语言的了解与研究，以及对于开发软件Quartus Ⅱ的掌握，所进行的正弦信号发生器的设计。
课题来源：自选课题。
课题类型：系统设计。
二、选题的目的及意义信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。
不论是在生产、科研还是在数学上，信号发生器都是电子工程师信号仿真实验的最佳工具，而且，信号发生器的设计方法多，设计技术也越来越先进。
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提出了更高的要求，信号发生器已成为测试仪器中至关重要的一类，因此开发信号发生器具有重大意义。
本课题的目的是研究正弦信号发生器的设计方法，设计出具有调频、调幅功能的正弦信号发生器。
本文是以现场可编程门阵列（FPGA）作为硬件基础，先将所需要产生的正弦信号波形的一个周期的若干个采样点的二进制信息存储在波形存储器（ROM）中，再通过硬件电路依次从波形存储器中读取出来。
经数模转换以及滤波后得到正弦信号的波形。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势正弦信号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。
按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器（即信号源）、标准信号发生器（输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下）和功率信号发生器（输出功率达数十毫瓦以上）；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。
信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
基于MSP430单片机的信号发生器毕业设计
2013届毕业生毕业设计说明书题目: 基于MSP430单片机的任意信号发生器设计学院名称：电气工程学院班级：电气F0902 学生姓名：李福乐学号： 200948720425 指导教师：杨勇教师职称：高级工程师2013年5月17日目次1 概述 (I)1.1 信号发生器背景及其发展状况 (1)1.2 本设计主要研究内容 (1)2 方案论证 (2)2.1 设计方案的提出 (2)2.2 设计方案的比较 (2)2.3 设计方案的选择 (3)3 选用模块介绍 (3)3.1 MSP430F149单片机 (3)3.2 1602液晶 (6)3.3 DAC5571芯片 (8)3.4 时钟模块及定时器A (9)4 方案的实现 (10)4.1 系统硬件设计 (10)4.2 系统软件设计 (12)4.3 仿真调试 (18)总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A:硬件原理图 (29)附录B:仿真调试程序 (30)1 概述1.1 信号发生器背景及其发展状况信号发生器在各个领域都有着相当广泛的应用，无论是通信产品还是电子仪表，无论是科学指导还是教学研究，小到电子手表、大到计算机，都离不开信号发生器。
信号发生器在许多方面发挥着重要的作用。
信号发生器也常常被称为信号源，能够提供稳定的和可靠的参考信号。
信号发生器的频率、幅值、波形等信号参数可以通过人设置调节。
现代电子领域中，单片机的应用越来越深入到各个方面，这一发展趋势必然会使得以前的检测技术获得巨大变革。
由单片机控制的仪器具有可靠性高、性能价格比好的优点，并广泛应用在医疗通信和智能仪器等诸多领域，而且还走入普通家庭从冰箱、遥控器到汽车，随处可见其身影。
以单片机为控制核心，加上键盘扫描、1602液晶显示、数模转换（D/A）等电路，可以设计出功能多样化、性能卓越的信号发生器，同时该信号发生器还可以采用USB接口设计，从而使其具有远程通信的功能。
目前，实验、科研和生产制造中一般都选择该方法去实现所需信号源。
基于单片机的信号发生器设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的信号发生器设计一、课题研究意义及现状信号发生器作为集成电路的基本模拟单元，被广泛应用于信号处理系统和各种便携式设备中。
振荡器作为信号发生电路的核心，各种结构层出不穷，但大多采用复杂的结构来实现幅度和频率的稳定。
这不仅增加了系统的复杂度，同时也增加了芯片面积。
而且在电路调试、教学实验和产品开发等领域，信号发生器被广泛用作测量仪器的信号源，为开发和测试提供输入信号。
现在人们都运用DDS（直接数字合成）技术、FPGA技术（现场可编程门阵列技术），单片机等来实现信号发生器的一些功能。
在用单片机来实现信号发生器的一些功能方面。
如805lF330的音频信号发生器的系统结构。
它主要由805lF330单片机、MMC、SD卡存储器、RS232串行通信接口、上位机、液晶显示、键盘以及信号调理电路等部分组成。
将写入MMC、SD卡中的音频数据存储在上位机．单片机通过RS232串行通信接口写入MMC、SD卡，以中断方式读取键盘接口命令。
并根据命令控制选择相应的音频信号数据．再由信号调理电路输出不同频率和强度的音频信号。
系统通过液晶显示模块显示信号频率、信号强度及信号类型。
该系统突出的特点是上位机采用Inb windam，CVI软件，通过RS232串行通信接口与单片机通讯：以文本格式存储在上位机的音频信息则通过RS232串行通信接口下载到MMC、SD卡。
而且用单片机来实现的正弦信号发生器也很有发展前景的，它主要由集成压控振荡ICL8038构成的函数信号源电路，它是一种可以同时输出方波、三角波和正弦波的专用集成电路，常用作多波形发生器、模拟信号源等，本文用集成函数发生器ICL8038联结少量外部元件组成扫频信号发生器。
扫频信号发生器是一种输出信号的频率随时间在一定范围内反复变化的正弦信号发生器，他是频率特性测试仪即扫频仪的核心，主要用于直接测量各种网络的频率响应特性。
二、课题研究的主要内容和预期目标主要利用单片机设计并制作一个信号发生器。
信号发生器开题报告
信号发生器开题报告信号发生器开题报告一、引言信号发生器是电子工程领域中常用的一种仪器设备，用于产生各种类型的电信号。
它在电子测试、通信、无线电、音频等领域有着广泛的应用。
本文将对信号发生器的原理、分类、应用以及未来发展进行探讨。
二、信号发生器的原理信号发生器的原理基于信号的合成和调制技术。
它通过内部的振荡器产生基准信号，然后经过调制电路进行调制，最终输出各种类型的电信号。
常见的信号类型包括正弦波、方波、脉冲波等。
三、信号发生器的分类根据输出信号的频率范围，信号发生器可以分为射频信号发生器和低频信号发生器两大类。
射频信号发生器主要用于无线通信领域，其频率范围通常在几十千赫兹到几十吉赫兹之间。
低频信号发生器则主要应用于音频、电子测试等领域，其频率范围通常在几赫兹到几百兆赫兹之间。
四、信号发生器的应用1. 电子测试：信号发生器可以用于测试电子元器件的性能。
通过产生不同类型的信号，可以对电路的频率响应、非线性失真、幅度稳定性等进行测试和评估。
2. 通信系统：信号发生器在通信系统中起着重要的作用。
它可以产生各种调制方式的信号，用于模拟不同的通信场景，如调制解调器的性能测试、无线电信号的发射与接收等。
3. 音频设备：信号发生器可以用于音频设备的测试和校准。
通过产生标准的音频信号，可以对音响设备的频率响应、失真程度等进行评估。
4. 科学研究：信号发生器在科学研究中也有广泛的应用。
例如，在物理实验中，可以使用信号发生器产生特定频率的信号，用于研究波动、共振等现象。
五、信号发生器的未来发展随着科技的不断进步，信号发生器也在不断发展和创新。
未来的信号发生器有望具备更高的频率范围、更精确的信号调制能力以及更多的信号类型选择。
同时，随着人工智能和互联网技术的发展，信号发生器可能会与其他设备进行智能连接，实现更高效的测试和调试。
六、结论信号发生器作为一种重要的电子仪器设备，在电子测试、通信、无线电、音频等领域发挥着重要的作用。
开题报告,单片机实现一个简单的信号发生器
开题报告,单片机实现一个简单的信号发生器第一篇：开题报告, 单片机实现一个简单的信号发生器单片机实现一个简单的信号发生器一、课题来源及研究的目的和意义1.1课题来源教师虚拟。
1.2研究的目的及意义本课题是基于单片机的信号发生器的设计。
研究本课题可以熟悉c 语言，MATLAB及相关电子器件的功能和用法。
通过对单片机硬件、软件的设计，及硬件与软件的联调后可以进一步熟悉相关的知识，提高利用所学知识解决实际问题的能力。
二、课题所涉及的问题在国内（外）研究现状分析单片微型计算机，简称单片机，是微型计算机的一个分支。
采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器，随机存取数据存储器，只读程序存储器，输入输出电路等电路集成到一块单块芯片上，构成一个体积小，然而功能较完善的计算机系统。
这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
单片机诞生20世纪70年代。
当时微电子技术正处于发展阶段，集成电路也属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。
到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，像INTEL公司的MCS-51系列。
九十年代以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。
美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机，引起了业界的广泛关注，特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户。
1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动，产品相继投放市场，成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。
我国的单片机应用始于80年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。
到目前为止，由于我国的微电子技术和制造工艺都比较落后及国外单片机的竞争等原因，我国还没有设计生产出自己的单片机。
本科毕业设计__简易信号发生器
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期： 年 月 日
导师签名： 日期： 年 月 日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
基于PLL信号发生器的设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告基于PLL信号发生器的设计系别：专业：学生姓名：指导教师：年11月22日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及系主任审查后生效；2．开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．工程设计与软件开发类的开题报告应包括以下内容：（1）主要任务以及主要技术经济指标；（2）设计的国内外现状和发展趋势；（3）研究路线与关键技术；（4）实验条件；（5）进度计划；（6）参考文献等；4．科研论文类的开题报告应包括以下内容：（1）研究的目的；（2）研究的国内外现状和发展趋势；（3）主要研究内容与关键问题；（4）拟采用的研究手段；（5）进度计划；（6）参考文献等；5．开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于2000字；参考文献应不少于15篇，包括科技期刊、教科书、专著等。
毕业设计（论文）开题报告附件：开题报告基于PLL 信号发生器的设计一、主要任务及主要技术经济指标完成一个无明显失真正弦波的设计，频率范围从30MHz —100MHz 可调。
二、研究的现状和发展趋势频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着通信 、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展，对频率合成器提出了越来越高的要求。
频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换，产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。
频率合成理论自20世纪30年代提出以来，已取得了迅速的发展，逐渐形成了目前的4种技术：直接频率合成技术、锁相频率合成技术、直接数字式频率合成技术和混合式频率合成技术。
三、研究的路线与关键技术锁相式频率合成器是采用锁相环(PLL)进行频率合成的一种频率合成器。
基于DDS的任意信号发生器设计的开题报告
基于DDS的任意信号发生器设计的开题报告1. 研究背景和意义随着现代通信、测量、测试系统的发展，需要对不同频率范围的信号进行产生、放大、调制等操作。
信号发生器作为测试中的一种基础仪器，在通信、测量、测试等领域有着广泛的应用。
传统的信号发生器使用数字控制数据采样(DDS)技术，具有频率高、相位稳定性好、频谱非常纯净等优点。
然而，传统的DDS信号发生器设计复杂、成本昂贵等缺点，更重要的是，其设计往往需要硬件和软件相结合，而且缺乏统一的规范和标准。
基于DDS的任意波形发生器可用于产生任意复杂的波形，其核心部件是DDS芯片。
DDS芯片具有极高的频率稳定性和精度，而且能够产生非常复杂的信号。
基于DDS的任意波形发生器的出现，使得信号发生器的设计难度大为降低，功率装置的体积更小、更精准、更易于操作且功能更强大。
该仪器可用于无线通信、天气雷达分析、磁共振成像、声信号产生等从15MHz到14GHz的频率范围。
2. 设计内容和技术路线基于DDS的任意波形发生器的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计在硬件设计上，需要选择合适的DDS芯片、功率放大器、输入输出接口等元器件，并将它们在PCB板上布局并完成设计。
其中，DDS芯片是整个系统的核心，需要选择高性能、高速、高精度的DDS芯片。
在功率放大器的设计方面，需要根据DDS芯片所产生的低频信号经过低通滤波后来驱动功率放大器，将低功率信号放大到要求的功率范围内再通过无线射频传输到接收端。
软件设计在软件设计方面，需要编程控制DDS芯片来产生任意复杂的波形，并完成通信接口的设计。
其中，需要使用熟悉的嵌入式开发环境，根据DDS 芯片特定的寄存器集，以及相应的驱动程序来实现DDS芯片的控制和操作。
同时，需要编写计算机控制程序，来与DDS芯片进行通信交互，完成用户所需的波形生成和输出操作。
技术路线整个设计技术路线如下：方案选择根据项目需求和技术储备选择最佳技术方案元器件选型硬件设计方案中选择合适的元器件，如DDS芯片、功率放大器等软件设计中选用熟悉的开发环境来编写相应的程序硬件设计安排选定元器件的布局，完成硬件电路设计软件设计编写通信控制程序，生成任意波形信号组装调试PCB制板、元器件焊接、组装调试，使硬件系统正常工作系统测试对系统功能进行综合测试，完成故障排除和优化调整验收和文档完成系统验收和技术文档的整理3. 预期成果和意义预期成果本设计旨在设计一款基于DDS的任意波形发生器，能够发生任意复杂的波形信号，并提供相应的通信接口。
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苏州科技学院
毕业设计开题报告
设计题目任意信号发生器的硬件设计（基于89C51实现）院系电子与信息工程学院
专业电子信息工程
班级电子0911
学生姓名XXXXXXX
学号
设计地点
指导教师
2013 年3月31 日
设计题目：任意信号发生器的硬件设计（基于89C51实现）课题目的、意义及相关研究动态：
一、课题目的：
信号发生器是一种能产生模拟电压波形的设备，这些波形能够校验电子电路的设计。
信号发生器广泛用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域,它是一种可以产生正弦波，方波，三角波等函数波形的一起，其频率范围约为几毫赫到几十兆赫，在工业生产和科研中利用信号发生器输出的信号，可以对元器件的性能鉴定，在多数电路传递网络中，电容与电感组合电路，电容与电阻组合电路及信号调制器的频率，相位的检测中都可以得到广泛的应用。
因此，研究信号发生器也是一个很重要的发展方向。
常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，但这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而本课题设计的函数信号发生器，由单片机构成具有结构简单，价格便宜等特点将成为数字量信号发生器的发展趋势。
本课题采用的是以89c51为核心，结合 DAC0832实现程控一般波形的低频信号输出，他的一些主要技术特性基本瞒住一般使用的需要，并且它具有功能丰富，性能稳定，价格便宜，操作方便等特点，具有一定的推广作用。
二、课题意义：
（1）任意信号发生器主要在实验中用于信号源，是电子电路等各种实验必不可少的实验设备之一，掌握任意信号发生器的工作原理至关重要。
（2）任意信号发生器能产生某些特定的周期性时间任意波形（正波、方波、三角波）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫任意信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
（3）本课题主要研究开发一个基于51单片机的实验用任意信号发生器，不但成本较低而精度较高，最重要的是开发简单易于调试，具有一定社会价值和经济价值。
（4）任意信号发生器作为一种常见的电子仪器设备，既能够构成独立的信号源，也可以是高新能的网络分析仪，频谱仪以及自动测试装备的组成部分，任意信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支撑技术，因为它是能够提高质量的精密信号源及扫描源，可使相应系统的检测过程大大简化，降低检测费用并且提高检测精度。
三、国内外研究动态：
目前市场上的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，通常是单信号发生器而且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。
用集成电路芯片的任意发生器，可以达到很高的频率和产生多种波形的信号，但是电路复杂不易调试。
利用单片机集成芯片的信号发生器，能产生多种波形，达到较高的频率，而且易于调试；利用专用直接数字合成DDS芯片的信号发生器，能产生任意波形并且达到很高的频率，但是成本高。
我国已经开始研制任意信号波形发生器，并取得了可喜的成果。
但总的来说我国的任意信号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，多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前在任意信号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。
美国安捷伦生产的33250A型任意波形发生器可以产生稳定，精度高和低失真的任意波形。
国产的S1000型数字扫描信号发生器通过采用新技术，新器件实现高精度，宽频带的扫描源，同时应用DDS和镜像技术。
目前市场上的信号发生器多种多样。
课题的主要内容（观点）：
一、课题的主要内容：
利用AT89C51单片机和两片DAC0832数模转化器，组成数字式低频信号发生器。
在设计过程中用到Keil uVision3软件实现仿真，仿真后再在实物上实现设计功能,具有科学性和合理性。
结合低频正弦波发生器和通用多波形发生器产生波形的特点,故我们将这两方面的缺点和优点结合起来加以改进，最大限度地利用单片机及其外围设备的资源，开发出能产生正弦、三角、方波、梯形、锯齿等多种波形和它们的谐波及组合波形，并可以根据实际情况的需要在波形存储器中写入不同的波形，可以随时添加，能满足一般的实验及演示的需要，并且成本很低，操作简洁方便。
技术要求：
1.具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。
2.输出波形的频率范围100HZ～20KHZ，频率可调。
3.输出波形幅度范围0～5V（峰-峰值）。
4.具有显示输出波形的类型、频率（周期）和幅度的功能。
二、任意发生器的设计步骤：
（1）了解任意发生器的发展历史，并收集设计中要用到的参考资料。
（2）方案的选择比较，确定利用AT89C51单片机实现任意信号发生器的功能即（输出正弦波、三角波、方波）。
（3）硬件设计
（4）系统软件设计
三、本次设计主要特点：
1.可产生正弦波、方波，锯齿波及三角波。
2.各种信号的频率范围为10HZ-24MHZ，本信号发生器既可实现产生低频信号，也可实现产生高频信号，产生的信号为特定频率信号。
3.波形及其参数可由软件设定，程序采用c语言编译，使编译比较简单。
4.基于89C51设计方法能产生低频信号，具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微的调整，改良波形，使其能够满足系统的要求。
只要对电路稍加修改，调整程序即可完成功能升级。
研究方法、设计方案和论文撰写提纲：
一、研究方法：
（1）到图书馆查找并阅读相关资料，了解基本的内容，利用需求分析文档对整个系统有个初步的架构。
（2）了解学术动态，掌握有关该课题的信息。
至少要看一些本相关的教材；阅读几篇类似的论文做参考。
（3）确定选题内容要坚持理论联系实际的原则。
（4）根据已有的资料并借助PROTEUS和 Keil uVision3软件对系统个模块进行分析、设计、调试、测试，最终得到设计的波形。
二、设计方案
（1）利用AT89C51单片机采用程序设计方法产生正弦波、方波、三角波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。
（2）波形生成方案选择选择单片机控制双DA技术完成频率的改变这种方案。
频率改变方案采用了在低频时控制单片机的查表频率从而改变输出频率。
三、论文撰写提纲
（1）绪论
（2）设计思想
（3）系统硬件设计
（4）系统软件设计
（5）设计结果
（6）结论与致谢
（7）参考文献
（8）附录
完成期限和预期进度：
1、2013-03-10---2013-03-21：查找资料，完成开题报告。
2、2013-03-24---2013-03-28：进一步研究单片机芯片（8051）和D/A转换，完善开
题报告。
3、2013-03-31---2013-04-18：进一步复习单片机所以和设计有关的部分，和数字电
路计数器功能的使用。
DAC0832的工作原理。
4、2013-04-21---2013-05-09：在实验室通过EDA软件搭建电路图实现电路的仿真。
5、2013-05-12---2013-05-30：在老师的帮助指导下进步修正和完善电路设计。
完成
毕业设计报告。
6、2013-06-1--- 2013—6-21: 修改毕业设计; 准备答辩。
主要参考资料：
［1］肖金球单片机原理与接口技术清华大学出版社2004.
［2］徐志军CPLD/FPGA的开发与应用电子工业出版社2002.
［3］李景华可编程逻辑器件及EDA技术东北大学2000.
［4］刘明俊计算机控制原理与技术国防科技大学出版社1999.
［5］周航慈,等单片机程序设计基础航空航天大学出版社 1999。