多功能信号发生器设计毕业论文
信号发生器论文(DOC)
函数信号发生器函数信号发生器1.概述1.1 任务说明1．设计、调试方波、三角波、正弦波发生器2．输出波形：方波、三角波、正弦波3．.频率范围三段：10～100Hz，100 Hz～1KHz，1 KHz～10 KHz4．正弦波U≈3V，三角波U≈5V，方波U≈14V1.2 信号发生器发展现状随着信息科技的发展，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，这就需要能产生高频信号的振荡器。
在电子工程中，常常用到正弦信号，作为信号源的振荡电路，主要的要求是频率准确度高、频率稳定性好、波形失真小和振幅稳定度高等。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火，超声波焊接，超声诊断，核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
可见，正弦波振荡电路在各个科学技术部门的应用是十分广泛的。
正弦波振荡电路广泛应用于无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器等。
正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。
它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电是从电源的直流电转换而来的。
1.3 信号发生器的分类信号发生器用途广泛、种类繁多，它分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。
专用仪器是为某种专用目的而设计制作的，能够提供特殊的测量信号，如调频立体声信号发生器、电视信号发生器等。
通用信号发生器应用面广，灵活性好，可以分为以下几类：1、按发生器输出信号波形分类按照输出信号波形的不同，信号发生器大致分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和随机信号发生器。
应用最广泛的是正弦信号发生器。
正弦信号是使用最广泛的测试信号。
这是因为产生正弦信号的方法比较简单，而且用正弦信号测量比较方便。
函数信号发生器也比较常用，这是因为它不仅可以输出多种波形，而且信号频率范围较宽。
简易多功能信号发生器的电路设计
学士学位论文简易多功能信号发生器的电路设计姓名：***学号：20080613****指导教师：**院系(部所)：机电工程学院专业：过程装备与控制工程完成日期：20**年05月10日学士学位论文简易多功能信号发生器的电路设计姓名：***学号：20080613****指导教师：**院系(部所)：机电工程学院专业：过程装备与控制工程完成日期：20**年05月10日摘要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。
本次设计的智能信号发生器，是基于ATMEL生产的AT89C51内核的信号发生器，创新点：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.硬件主要由单片机和数模转换器ICL0838构成，电路简单，结构紧凑，硬件成本较低。
4.波形及其参数可以由软件来设定，用C51语言来编译程序，让编译变得比较简单。
本论文首先对信号发生器进行了概述，然后介绍了单片机的硬件和软件知识。
随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发生器已被制作成为专用集成电路。
该集成电路使用起来比较方便，调试相对简单，性能更加稳定，可以产生三角波、方波和正弦波。
ICL8038就是如此，简单的外围电路就可以实现三种波形的输出。
关键词：信号发生器；ICL8038；单片机；原理图；源程序AbstractSignal generator is a kind of can produce simulation of the voltage waveform equipment, these waveform can check electronic circuit design. Signal generator are widely used in electronic circuits, automatic control system and teaching experiment, etc.This design design intelligent signal generator, is based on the ATMEL production AT89C51 kernel signal generator[7], its characteristics are as follows: 1. Where can produce sine wave and square-wave, serrated affected triangle wave. 2. Various signal frequency range for 10HZ~24MHZ, this signal generator - not only achieves produce low-frequency signals, also can achieve produce high-frequency signal, a signal for particular frequency signal. 3. Hardware mainly by single-chip microcomputer and digital-to-analog converters ICL0838 constitute, circuit is simple, compact structure, hardware cost is low. 4. Waveform and its parameters can be set by software, procedures, c51 language compiled by compile is simple.This paper firstly summarized the signal generator, then introduces microcontroller hardware and software knowledge.With integrated manufacturing technology unceasing development, multi-function signal generator has been making become convenient,commissioning simple, stable performance, it not only can produce sine wave, also can produce triangle wave and square-wave. ICL8038 is one kind, use this chip simply peripheral circuit can realize three waveform output.Keywords: signal generator; ICL0838; microcontroller; schematic; source program目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题意义 (2)1.3国内外的研究状况 (2)第2章低频信号发生器的设计方案 (4)2.1 总体方案论证与设计 (4)2.2基于5G8038信号发生器的工作原理 (4)2.3 5G8038的性能特点 (6)2.4振荡频率的计算 (7)2.5 电路参数设计 (8)第3章多功能信号发生器的设计 (10)3.1多功能信号发生器的原理图及PCB图的设计 (10)3.2 PROTEL99SE的PCB的生成 (12)3.3 PCB板的制作及遇到的问题 (13)3.4芯片安全电路检查 (13)第4章多功能信号发生器的制作与调试 (15)4.1 多功能信号发生器的制作 (15)4.2 成品的调试与故障排除 (15)4.2.1调试前的准备工作 (15)4.2.2成品调试参数 (15)第5章设计总结 (18)5.1 结论 (18)5.2总结 (18)参考文献 (19)致谢 (21)第1章绪论1.1课题背景具有广泛需求的各类信号发生器和电子技术的飞速发展，促进了信号发生器在电子测量及许多相关部门的发展，其性能也是不断地改善。
毕业论文多功能信号发生器设计
毕业综合实践成果名称：多功能信号发生器设计届别： 2015届二级学院（部）：物流技术学院专业名称：计算机控制班级名称： S314112学生姓名：**学生学号： 31指导教师：付锐目录1、概述 ......................................................1.1 信号发生器现状 .......................................1.2 单片机在波形发生器中的应用 ............................2、系统总体方案及硬件设计 ...................................2.1 系统分析 ..................................................2.2 总体方案设计……………………………2.2.1系统总体结构框图设计 .....................................2.3 总体硬件设计 ..............................................2.4系统各模块设计 .............................................2.4.1 资源分配 ................................................2.4.2显示器接口设计 ...........................................2.4.3 复位与时钟电路设计 ......................................2.4.4 按键中断电路设计 .......................................2.4.5 D/A转换电路设计 ........................................3、软件设计 ....................................................3.1软件总体设计 ..............................................3.2 软件功能设计 .............................................3.2.1系统初始化程序设计 ......................................3.2.2 按键检测及中断处理程序 .................................3.2.3 液晶显示程序 ...........................................3.2.4 正弦波发生程序设计 .....................................3.2.5方波产生程序 ............................................3.2.6三角波产生程序 ..........................................3.2.7梯形波产生程序 ..........................................4、实验仿真 ..................................................4.1 protues软件仿真步骤 .....................................4.2 仿真结果 .................................................4.3仿真结论 ..................................................5、课程设计体会 ..............................................参考文献 ........................................................附1：源程序代码 ...............................................附2：系统原理图 ...............................................[摘要]本设计采用基于AT89S52的单片机最小系统为核心，成功产生出幅值和频率都可调的正弦波、梯形波、方波、三角波等波形。
基于虚拟仪器的多功能信号发生器设计毕业论文
基于虚拟仪器的多功能信号发生器设计毕业论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于虚拟仪器技术的多功能信号发生器设计摘要虚拟仪器技术是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。
本设计采用NI USB——6211数据采集卡，将虚拟仪器技术用于多功能信号发生器的设计。
该系统具有生成正弦波、方波、三角波、锯齿波及PWM（Pulse Width Modulation）波的功能。
本文首先概述了信号发生器及虚拟仪器技术在国内外的发展及趋势，然后介绍了信号发生器的相关理论及信号发生器的基本原理框图，并探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LABVIEW开发平台。
在分析本系统功能需求的基础上，介绍了数据采集卡、LABVIEW的编程模式等设计中所涉及到的硬件和技术。
证明本文很有参考价值。
关键词：虚拟仪器，数据采集卡,信号发生器,LABVIEWThe design of multi-functional signal generator base on virtual instrument technologyABSTRACTVirtual instrument technology is formed by the instrument technology, computer technology，bus technology and software technology. Powerful digital processing's ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model.This design uses NI USB——6211 data acquisition card. The virtual instrument technology has been utilized in the design of multi-functional signal generator。
多功能信号发生器毕业设计
摘要随着科技的发展，对信号发生器的各方面要求越来越高。
传统的信号发生器由于波形精度低，频率稳定性差等特点，已经不能满足许多实际应用的需要。
而且市场上出售的低频信号发生器价格昂贵，为了适应实际的需要，设计一种低频信号发生器。
本文介绍了一种基于EDA（电子设计自动化）技术的低频信号发生器，它采用CPLD（复杂可编程逻辑器件）与单片机结合的方法，可以产生递增锯齿波、递减锯齿波、三角波、阶梯波、方波、正弦波共6种波形。
它运用DDS（直接数字频率合成技术）技术的基本工作原理，通过QUARTUS II 9.0软件和VHDL 语言编程，由CPLD控制数据输出，经数模转化器转换成相应的模拟信号。
整个信号发生器以单片机（STC89C52RC）为控制中心，主要由电源模块、按键电路模块、液晶显示模块、调幅模块、波形生成模块、滤波模块等组成。
另外为了更好的完成本次毕设，本次设计CPLD选用ALTERA公司的EPM240CT100C5。
关键词：低频信号发生器；EDA；复杂可编程逻辑器件；DDS；VHDLAbstractWith the development of technology, signal generator have become increasingly demanding in all aspects. Traditional signal generators can not meet the needs of many practical applications because of low precision waveform, frequency stability characteristics of poor and high price in the market. According to the really demands, we design a low-frequency signal generator.In this paper, we introduce a low-frequency signal generator based on EDA (Electronic Design Automation) technology. It uses the method of combining CPLD (Complex Programmable Logic Devices) and SCM which can generate incremental ramp wave, decreasing saw tooth wave, triangle wave, ladder wave, square wave, sine wave. It uses the basic working principle of DDS(Direct Digital Frequency Synthesis) technology, through the Quartus II 9.0 software and the VHDL programming language, and the CPLD control data output by the digital-analog converter which converts the corresponding analog signal .The SCM (STC89C52RC) is the control center of the signal generator which is composed of power supply module, the key circuit module, LCD module, the AM module, the waveform generating module, filter module and other components. In addition to better completion of this complete set, this design uses Altera Corporation EPM240CT100C5.Key words：a low-frequency signal generator；EDA；CPLD；DDS；VHDL目录摘要 (1)ABSTRACT (3)1 绪论 (6)1.1研究课题的目的及意义 (6)1.2国内外现状 (7)1.3本设计的目标 (7)2 信号发生器设计方案 (9)2.1传统的信号发生器设计方案 (9)2.2基于微处理器和数字/模拟转换器的设计方案 (9)2.3直接数字频率合成技术 (10)2.4DDS方案选择 (11)3 CPLD及开发语言简介 (15)3.1CPLD简介 (15)3.2开发语言和开发环境的选择 (16)3.2.1 VHDL语言简介 (16)4 多功能信号发生器硬件电路设计 (19)4.1整体电路设计分析 (19)4.2单片机最小系统设计 (19)4.2.1 单片机选型 (19)4.2.2 STC89C52RC单片机简介 (20)4.2.3 单片机最小系统 (21)4.3按键电路设计 (22)4.4显示电路设计 (23)4.5幅度控制电路设计 (23)4.5.1 DAC0832简介 (23)4.5.2 幅度控制电路分析 (26)4.6波形生成电路设计 (27)4.7低通滤波模块设计 (28)4.7.1 低通滤波器选择 (28)4.7.2 低通滤波器仿真设计 (31)4.8CPLD最小系统设计 (32)4.9电源模块设计 (34)5 低频信号发生器软件设计 (38)5.1单片机软件设计 (38)5.2CPLD软件设计 (39)5.2.1 CPLD内部构成 (40)5.2.2 三角波模块的程序流程图及分析 (42)5.2.3 矩形波模块的程序流程图 (43)5.3Q UARTUS II简介和仿真 (45)5.3.1 Quartus II简介 (45)5.3.2 CPLD软件仿真和实际波形图 (46)结束语 (50)致谢 (52)参考文献 (54)附录A CPLD程序 (55)1 绪论1.1 研究课题的目的及意义信号发生器用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
信号发生器的毕业论文
信号发生器的毕业论文信号发生器的毕业论文引言：信号发生器是电子工程中常用的一种测试仪器，它能够产生各种不同频率和波形的信号，用于测试、调试和研究电子设备。
在现代电子技术的发展中，信号发生器起到了至关重要的作用。
本篇论文将从信号发生器的原理、应用和发展趋势等方面进行探讨，以期对信号发生器的研究和应用提供一定的参考。
一、信号发生器的原理信号发生器的原理是通过电子元件的运算和控制，产生不同频率、幅度和波形的电信号。
其基本构成包括振荡器、放大器和输出接口等。
振荡器负责产生基本的振荡信号，放大器将振荡信号放大到所需的幅度，输出接口则将信号输出到被测设备。
在信号发生器的振荡器中，常用的振荡电路有RC振荡电路、LC振荡电路和晶体振荡电路等。
这些振荡电路根据不同的频率范围和精度要求，选择合适的电路结构和元件参数，以确保信号发生器的稳定性和准确性。
二、信号发生器的应用信号发生器广泛应用于电子设备的测试、调试和研究领域。
其中，主要包括以下几个方面的应用：1. 电子设备测试：信号发生器可以模拟各种不同的输入信号，用于测试电子设备的性能和响应。
例如，通过改变信号的频率和波形，可以测试电子设备对不同频率的响应情况，以评估其频率特性。
2. 通信系统测试：信号发生器在通信系统测试中起到了至关重要的作用。
它可以产生模拟的通信信号，用于测试通信设备的传输质量和性能。
通过调整信号的频率和幅度，可以模拟不同的通信环境，以评估设备在不同条件下的工作情况。
3. 信号调试和分析：信号发生器可以产生复杂的信号波形，用于调试和分析电子设备的工作状态。
通过观察信号的波形和频谱特性，可以判断设备是否正常工作，并找出可能存在的问题。
4. 电子研究和教学：信号发生器是电子研究和教学中常用的实验工具。
它可以帮助学生和研究人员理解电子原理和信号处理的基本概念。
通过实验和观察不同信号的特性，可以提高学生的实践能力和理论水平。
三、信号发生器的发展趋势随着电子技术的不断发展，信号发生器也在不断演进和改进。
基于单片机的多功能信号发生器毕业论文
单位代码： 005分类号： TN 本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的多功能信号发生器设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：毕业时间：基于单片机的多功能信号发生器设计摘要：信号发生器常被用来当作信号发生源，它可以产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波，并且各波形的幅度和频率可调，正是因为信号发生器可以产生各种波形的信号，因此在在电路实验和设备检测生产实践和科技领域中都有着广泛的应用。
本系统主要包括四个部分，电源供电，单片机最小系统，DA转换，显示。
本系统主要用89C52 单片机与DA转换器TLC5615构成的函数信号发生器，可产生方波、三角波、正弦波，可以由程序控制改波形的周期，并可以通过按钮实现不同波形切换。
DA输出信号的幅值为0-2.5V，频率步进1KHz可调，实际信号频率通过4位数码管显示。
关键字：TLC5615；89C52；DA转换；信号发生器Multi-function signal generator based on single chipmicrocomputerAbstract：Placing signage at signal generator is often used as a signal, it can produce various waveform, such as triangle wave, sawtooth wave, rectangle wave (including square wave), sine wave, and the wave amplitude and frequency adjustable, it is because the signal generator can produce various waveform signal, therefore in circuit experiment and test equipment in the field of production practice and science and technology has a wide range of applications.System mainly includes four parts, power supply, single chip microcomputer minimum system, DA conversion, display. This system mainly USES the 89 c51 and constitute of the DA converter TLC5615 function signal generator, can produce square wave, triangle wave, sine wave, can be controlled by the program to change the cycle of the waveform, and can implement different waveform by pressing the button switch. Output signal amplitude of 0-2.5 V, step 1 KHZ frequency is adjustable, the actual signal frequency through the four digital tube display.Keywords: TLC5615；89C52；DA converter；signal generator目录1引言 (1)2 方案论证 (1)2.1单片机选择与论证 (1)2.2 DA选择与论证 (1)2.3 显示模块选择与论证 (2)2.4 输入按键选择与论证 (3)3硬件电路设计 (4)3.1硬件设计总体框图 (4)3.2 系统原理框图简介 (4)3.3 单片机最小系统设计 (4)3.3.1 单片机主控电路 (5)3.3.2单片机最小系统组成 (5)3.4 DA输出设计 (6)3.4.1芯片简介 (7)3.4.2 TL431简介 (7)3.4.3 D/A转换器的组成 (8)3.4.4 D/A转换器的主要技术指标 (8)3.6 按键电路 (10)4 软件设计 (11)4.1软件设计总流程图 (11)4.2 波形输出软件设计 (11)4.2.1 DA转换器软件设计 (12)4.2.2 方波产生软件设计 (13)4.2.3 三角波产生软件设计 (13)4.2.4 正弦波产生软件设计 (14)4.3 显示程序设计 (15)4.4 波形频率设定 (16)5 系统调试与仿真 (17)5.1 方波仿真图 (17)5.2 正弦波仿真图 (18)5.3三角波仿真图 (18)6 结语 (18)致谢 (20)参考文献 (21)附录1电路原理图 (22)附录2电路PCB图 (23)附录3程序 (24)1引言便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求，对传统仪器的数字化，智能化，集成化也就明显得尤为重要。
信号发生器毕业论文
信号发生器毕业论文信号发生器毕业论文近年来，随着科技的不断进步和社会的快速发展，信号发生器作为一种重要的电子测量仪器，在各个领域中发挥着重要的作用。
本文将从信号发生器的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行论述。
一、信号发生器的基本原理信号发生器是一种能够产生各种频率、幅度和波形的电信号的仪器。
其基本原理是通过振荡电路产生稳定的频率信号，并通过放大电路调节信号的幅度和波形。
信号发生器通常由振荡器、放大器、滤波器和控制电路等部分组成。
振荡器是信号发生器的核心部件，其作用是产生稳定的频率信号。
常见的振荡器有晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器等。
放大器的作用是放大振荡器产生的信号，使其能够达到所需的幅度。
滤波器则用于滤除杂散信号，保证输出信号的纯净度。
控制电路则用于调节信号的频率、幅度和波形等参数。
二、信号发生器的应用领域1. 通信领域在通信领域中，信号发生器被广泛应用于通信设备的研发和维修中。
通过信号发生器可以产生各种频率和调制方式的信号，用于测试和调试无线电设备、电话设备、卫星通信设备等。
2. 电子测量领域信号发生器在电子测量领域中也扮演着重要的角色。
它可以用于测试和校准各种电子仪器，如示波器、频谱分析仪、功率计等。
通过产生稳定的信号，可以确保测量结果的准确性和可靠性。
3. 科研与教学领域信号发生器在科研与教学领域中也有广泛的应用。
在科研方面，信号发生器可以用于实验室的各种研究项目，如电子学、通信工程、无线电技术等。
在教学方面，信号发生器可以用于电子技术、通信原理等专业的实验教学，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
三、信号发生器的未来发展方向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，信号发生器的发展方向主要体现在以下几个方面：1. 高频率和宽带化随着通信技术的快速发展，对信号发生器的频率要求也越来越高。
未来的信号发生器将会实现更高的工作频率，以适应新一代通信系统的需求。
同时，信号发生器的带宽也将会更宽，能够产生更复杂的信号波形。
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多功能信号发生器设计毕业论文目录摘要 (5)第一章绪论 (8)1.1 课题背景、目的及意义 (8)1.2 设计要求和任务 (8)1.3 单片机概述 (9)1.3.1 单片机的发展 (9)1.3.2 单片机的应用 (10)1.4 AT89S52单片机 (11)1.5 信号发生器概述 (14)1.6 本论文主要研究的容 (14)第二章系统设计方案 (16)2.1 系统分析 (16)2.1.1 问题定义 (16)2.1.2 系统可行性分析 (16)2.2 系统需求分析 (17)2.3 总体方案设计 (18)第三章硬件设计 (19)3.1 总体硬件设计 (19)3.2 系统模块设计 (19)3.2.1 电源设计 (19)3.2.2 显示器接口设计 (19)3.2.3 复位与时钟电路设计 (22)3.2.4 键盘接口设计 (23)3.2.5 D/A转换设计 (25)3.2.6 I/V转换波形输出电路 (28)第四章软件设计及测试 (31)4.1软件总体设计 (31)4.2 软件功能设计 (31)系统总流程图如下图4-1： (31)图4-1 系统总流程框图 (32)4.3 PROTEUS软件仿真 (35)4.4 系统测试报告 (40)结论与展望 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录一源程序 (43)附录二电路原理图 (54)附录三硬件实物图 (55)附录四外文资料翻译 (56)第一章绪论1.1 课题背景、目的及意义随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。
尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。
现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。
当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。
在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。
而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波信号是常用的基本测试信号。
信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。
但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。
加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。
该设计课题的研究和制作全面说明对低频信号发生系统要有一个全面的解、对低频信号的发生原理要理解掌握，以及低频信号发生器工作流程：波形的设定，D/A转换，单片机（51单片机，键盘控制），显示和各模块的连接通信等各个部分要熟练联接调试，能够正确的了解常规芯片的使用方法、掌握简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼了我们在信号处理方面的实际工作能力。
1.2 设计要求和任务熟悉和掌握单片机的结构和工作原理，了解信号发生器的工作原理。
掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法,并通过实际程序的设计和调试，逐步掌握模块化程序的设计方法和调试技术；了解开发单片机应用系统的全过程。
综合运用所学专业知识解决工程问题。
具体设计要求如下：（1）具有产生正弦波、三角波、方波、矩形波、锯齿波波形的功能。
（2）信号的频率围为1Hz-1MHz。
（3）信号的输出波形幅度Vp-p可调。
（4）通过键盘输入任意频率数值和选择任意波形。
1.3 单片机概述单片微型计算机（单片机）作为微型计算机的一个很重要的分支，自问世以来，以其极高的性价比，受到人们的重视和关注，因此应用广泛，发展迅速。
相对而言，单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，并且价格低廉、可靠性高、灵活性好，开发较为容易。
目前，在我国，单片机已经广泛地用于智能仪表、机电设备过程控制、自动检测、家用电器和数据处理等各个方面。
1.3.1 单片机的发展单片机诞生于20世纪70年代。
最初的单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元（简称CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统。
现代的单片机则增加了更多的片外设（比如定时器、计数器、串行口、中断、并行I/O口，甚至包括A/D转换器、脉宽调制器PWM等），使得单片机的功能越来越强大，应用领域越来越广泛。
因为这样一块芯片就具有一台计算机的功能，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。
由于单片机的硬件结构和指令系统都是按照工业控制要求来设计的，常用在工业的检查、控制装置中，因而也被称为微控制器（Micro-Controller）。
单片机按照其用途可以划分为通用型和专用型两大类。
通常所说的单片机是指通用型单片机。
通用型单片机是把可开发资源（如ROM，RAM，I/O口）全部提供给使用者。
专用型单片机的硬件结构和指令是按照某个特定用途而设计的，如：频率合成调谐器（DDS）、USB控制器、收音机机芯控制器、打印机控制器等。
（1）单片机发展历史20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料、新工艺尚未成熟。
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。
80年代初，单片机已经发展到了高性能阶段。
80年代，世界各大公司竞相研制出品种多、功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器。
其发展到了一个全新的阶段，应用领域更加广泛。
在众多品种的单片机中，MCS-51系列是我国较早引进的Intel公司的单片机产品。
由于其性能优良，已经被国外用户广泛认可和采用，占据了重要的市场份额。
（2）单片机发展特点单片机技术从出现至今已走过近30多年的发展路程。
纵观30多年来单片机的发展历程，单片机技术以微处理器技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域为动力，表现出极具个性的发展特点。
主要表现在以下几点：寿命长、8位、16位、32位共同发展、运行速度越来越快、低电压与低功耗、低噪声与高可靠性技术、OTP技术、MTP 可多次编程。
（3）单片机发展趋回顾历史，在Intel公司推出了MCS-51不久便实施了最彻底的技术开放政策。
在众多电器商、半导体商的积极参与下，将MCS-51发展成了众多型号系列的80C51 MCU(Micro Controller Unit，微控制器)家族。
MCS-51经典的体系结构、极好的兼容性和Intel公司的开放政策不仅使众多厂家参与发展，也诱使半导体厂家对MCS-51实行为所欲为的改造。
从各种新型单片机的性能可以看出，单片机是向大容量、高性能化、外围电路集成化几方面发展。
其中主要表现在以下及方面：CPU功能的加强、存储器的发展、片I/O的改进、片资源的增加、调试方式的改进等。
1.3.2 单片机的应用单片机以其卓越的性能、小巧的体积、极高的性价比，在国民经济的各个领域中得到了广泛的应用。
但是由于单片机自身的一些特点，在实际应用中又有着自己的应用特性和应用围。
（1）应用特点基于单片机的应用系统和其他一般的微型机相比，具有以下一些特点：小巧灵活、可靠性高、使用方便，容易扩展、性价比高，容易产品化等等。
（2）应用领域智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个方面：在智能仪器仪表上的应用、在工业控制中的应用、在家用电器中的应用、在计算机网络和通信领域中的应用、在医用设备领域中的应用等等。
此外，单片机在工商、金融、科研、教育和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
1.4 AT89S52单片机（1）功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。
AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O口线，看门狗定时器，两个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片晶振及时钟电路。
（2）引脚功能AT89S52单片机有44个引脚PLCC和TQFP方形封装形式，40个引脚的双列直插式封装形式，最常用的40个引脚封装形式及其配置如图1-1所示，各个引脚功能说明如下：图1-1 89S52单片机的引脚VCC：电源，接+5VGND：接地P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下，P0具有部上拉电阻。
在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1口：P1口是一个具有部上拉电阻的8位双向I/O 口，P1 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。
对P1 端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。
在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
P2口：P2口是一个具有部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。
对P2 端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR）时，P2 口送出高八位地址。
在这种应用中，P2 口使用很强的部上拉发送1。
在使用8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的容。
在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口：P3口是一个具有部上拉电阻的8位双向I/O口，P3输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。
对P3 端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
P3口亦作为AT89S52特殊功能。
在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。
RST：复位输入。
晶振工作时，RST脚将持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后，RST 脚输出96个晶振周期的高电平。