多功能信号发生器课程设计

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电子技术课程设计-多功能信号发生器-报告

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1 引言
信号发生器广泛应用于各种电子技术领域，也是电子实验室的基本设备之一。在各类学校实验室里广泛使用的是信号发生器的标准产品，虽然其功能齐全，性能指标较高，但是价格昂贵，同时对于要求不高的实验环境，其许多功能也用不上。本设计采用集成函数信号发生器 MAX038 而设计的简易多功能信号发生器，该电路结构简单，虽然功能和性能指标比不上标准信号发生器，但基本可以满足一般的实验要求，且成本相对较低。
关键词：函数；信号；发生器；MAX038；正弦波；方波；三角波
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目
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摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1 2 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 多功能信号发生器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1 2.2 设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 集成函数信号发生器 MAX038．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 2.2.1 MAX038 的性能特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2.2 MAX038 引脚功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.3 2.4 2.2.3 MAX038 工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 设计框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 各单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 2.4.1 MAX038 接口电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 3 4 波形选择单元电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 频段选择单元电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 频率粗调-频率微调-15%～85%占空比调节-50%占空比精调单元电路．．．10 输出幅值放大调节单元电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

多功能信号发生器课件设计

《电子技术课程设计》题目：多功能信号发生器院系：电子信息工程专业：xxxxxxxx班级：xxxxxx学号：xxxxxxxx姓名：xxx指导教师：xxx时间：xxxx-xx-xx电子电路设计——多功能信号发生器目录一..课程设计的目的二课程设计任务书(包括技术指标要求)三时间进度安排(10周~15周)a.方案选择及电路工作原理；b.单元电路设计计算、电路图及软件仿真；c.安装、调试并解决遇到的问题；d.电路性能指标测试；e.写出课程设计报告书；四、总体方案五、电路设计(1)8038原理, LM318原理,(2)性能\特点及引脚(3)电路设计,要说明原理(4)振动频率及参数计算六电路调试要详细说明(电源连接情况, 怎样通电\ 先调试后调试,频率调试幅度调试波行不稳调试七收获和体会一、课程设计的目的通过对多功能信号发生器的电路设计，掌握信号发生器的设计方法和测试技术，了解了8038的工作原理和应用，其内部组成原理，设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力，积累一定的操作经验。

在对电路焊接的途中，对一些问题的解决能够提高自己操作能力随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发射器已经被制作成专用的集成电路。

这种集成电路适用方便，调试简单，性能稳定，不仅能产生正弦波，还可以同时产生三角波和方波。

它只需要外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的信号发生器。

不仅如此，它在工作时产生频率的温度漂移小于50×10-6／℃;正弦波输出失真度小于1％,输出频率范围为0.01Hz~300kHz;方波的输出电压幅度为零到外接电源电压。

因此，多功能信号发生器制作的集成电路收到了广泛的应用。

二、课程设计任务书(包括技术指标要求)任务：设计一个能产生正弦波、方波、三角波以及单脉冲信号发生器。

要求：1．输出频率为f=20Hz~5kHz的连续可调正弦波、方波和三角波。

2．输出幅度为5V的单脉冲信号。

3．输出正弦波幅度V o= 0~5V可调，波形的非线性失真系数γ≤5％。

多功能信号发生器设计报告.doc

重庆大学城市科技学院电气学院EDA课程设计报告题目：多功能信号发生器专业：电子信息工程班级：2006级03班小组：第12组学号及姓名：20060075蒋春20060071冯志磊20060070冯浩真指导教师：戴琦琦设计日期：2009-6-19多功能信号发生器设计报告一、设计题目运用所掌握的VHDL语言，设计一个信号发生器,要求能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，并且能改变其输出频率以及波形幅度，能在示波器上有相应波形显示。

二、课题分析（1）．要能够实现四种波形的输出，就要有四个ROM（64*8bit）存放正弦波、方波、三角波、锯齿波的一个周期的波形数据，并且要有一个地址发生器来给ROM提供地址，ROM给出对应的幅度值。

（2）．因为要设计的是个时序电路，所以要实现输出波形能够改变频率，就必须对输入的信号进行分频，以实现整体的频率的改变。

（3）．设计要求实现调幅，必须对ROM输出的幅度信息进行处理。

最简单易行的方法是对输出的8位的幅度进行左移（每移移位相当于对幅度值行除以二取整的计算），从而达到幅度可以调节的目的。

同时为了方便观察，应再引出个未经调幅的信号作为对比。

三、设计的具体实现1、系统概述系统应该由五个部分组成：分频器（DVF）、地址发生器（CNT6B）、四个ROM 模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）、四输入多路选择器mux、幅度调节单元w。

2、单元电路设计与分析外部时钟信号经过分频器分频后提供给地址发生器和ROM，四个ROM的输出接在多路选择器上，用于选择哪路信号作为输出信号，被选择的信号经过幅度调节单元的幅度调节后连接到外部的D/A转换器输出模拟信号。

（1）分频器（DVF）分频器（DVF）的RTL截图分频器（DVF）的源代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY DVF ISPORT( D_MODE: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);D_CLK: IN STD_LOGIC;D_OUT: OUT STD_LOGIC);END DVF;ARCHITECTURE behav of DVF ISSIGNAL FULL: STD_LOGIC;BEGINP_REG: PROCESS(D_CLK)VARIABLE CNT8:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINIF D_CLK'EVENT AND D_CLK='1' THENIF CNT8="1111" THENCNT8:=D_MODE;FULL<='1';ELSE CNT8:=CNT8+1;FULL<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)VARIABLE CNT2:STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL='1' THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2='1' THEN D_OUT<='1'; ELSE D_OUT<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END behav;（2）地址发生器（CNT6B）地址发生器（CNT6B）的RTL截图地址发生器（CNT6B）的源代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT6B ISPORT (C_CLK,C_RST,C_EN : IN STD_LOGIC;C_OUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));END CNT6B;ARCHITECTURE behav OF CNT6B ISSIGNAL CQI : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(C_CLK,C_RST,C_EN)BEGINIF C_RST = '1' THEN CQI <= (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位ELSIF C_CLK'EVENT AND C_CLK='1' THEN --检测时钟上升沿IF C_EN = '1' THEN CQI <= CQI + 1;END IF;END IF;END PROCESS;C_OUT<=CQI;END behav;（3）四个ROM模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）data_rom_sin正弦波的ROM数据：data_rom_sqr方波的ROM数据：data_rom_tri三角波的ROM数据：data_rom_c锯齿波的ROM数据:ROM模块的源程序（以正弦波为例，其余以此类推）：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY altera_mf;USE altera_mf.all;ENTITY data_rom_sin ISPORT( address : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);clock : IN STD_LOGIC ;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END data_rom_sin;ARCHITECTURE SYN OF data_rom_sin ISSIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);COMPONENT altsyncramGENERIC (address_aclr_a : STRING;init_file : STRING;intended_device_family : STRING;lpm_hint : STRING;lpm_type : STRING;numwords_a : NATURAL;operation_mode : STRING;outdata_aclr_a : STRING;outdata_reg_a : STRING;widthad_a : NATURAL;width_a : NATURAL;width_byteena_a : NATURAL);PORT ( clock0 : IN STD_LOGIC ;address_a : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);q_a : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END COMPONENT;BEGINq <= sub_wire0(7 DOWNTO 0);altsyncram_component : altsyncramGENERIC MAP (address_aclr_a => "NONE",init_file => "data_rom_sin.mif",intended_device_family => "Cyclone",lpm_hint => "ENABLE_RUNTIME_MOD=NO",lpm_type => "altsyncram",numwords_a => 64,operation_mode => "ROM",outdata_aclr_a => "NONE",outdata_reg_a => "CLOCK0",widthad_a => 6,width_a => 8,width_byteena_a => 1 )PORT MAP (clock0 => clock,address_a => address,q_a => sub_wire0);END SYN;（4）四输入多路选择器mux四输入多路选择器mux的源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux IS PORT(a,b,c,d: in std_logic_vector(7 downto 0);s: in std_logic_vector(1 downto 0);x:out std_logic_vector(7 downto 0));end mux;architecture archmux of mux isbeginmux4_1: process(a,b,c,d)beginif s="00" then x<=a;elsif s="01" then x<= b;elsif s="10" then x<=c;else x<=d;end if;end process mux4_1;end archmux;四输入多路选择器mux的RTL截图（5）幅度调节单元w幅度调节单元w的源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY W ISPORT( W_IN: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);W_MODE: IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);W_OUT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END W;ARCHITECTURE BEHAV OF W ISSIGNAL BUFF:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINW_OUT<=BUFF ;PROCESS( W_IN,W_MODE )BEGINCASE W_MODE ISWHEN "00" => BUFF<=W_IN ;WHEN "01" =>BUFF( 6 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 1 ) ; BUFF( 7 )<='0';WHEN "10" =>BUFF( 5 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 2 ) ;BUFF( 7 )<='0';BUFF( 6 )<='0';WHEN OTHERS =>BUFF( 4 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 3 ) ; BUFF( 7 )<='0';BUFF( 6 )<='0'; BUFF( 5 )<='0';END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE BEHAV;幅度调节单元w的RTL截图3.总的结构图4.通过逻辑分析仪观察到得波形图四、总结通过本次课程设计既巩固了EDA的一些相关基本知识,又熟悉了QuartusII 软件和相关硬件的相关操作。

多功能信号发生器课程设计要点

课题：多功能信号发生器专业：电子信息工程班级：1班学号：姓名：指导教师：汪鑫设计日期：成绩：重庆大学城市科技学院电气学院多功能信号发生器设计报告一、设计目的作用1.掌握简易信号发生器的设计、组装与调试方法。

2.能熟练使用multisim10电路仿真软件对电路进行设计仿真调试。

3.加深对模拟电子技术相关知识的理解及应用。

二、设计要求1.设计任务设计一个能够输出正弦波、方波、三角波三种波形的信号发生器，性能要求如下：（1）输出频率，f=20Hz-5kHz 连续可调的正弦波、方波、三角波；（2）输出正弦波幅度V=0-5V可调，波形的非线性失真系数<=5%；（3）输出三角波幅度V=0-5V可调。

（4）输出方波幅度可在V=0-12V之间可调。

2.设计要求（1）设计电路，计算电路元件参数，拟定测试方案和步骤；（2）测量技术指标参数；（3）写出设计报告。

三、设计的具体实现1、系统概述1.1正弦波发生电路的工作原理:产生正弦振荡的条件:正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波，我们一般在放大电路中引入正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠的振荡。

正弦波产生电路的基本结构是：引入正反馈的反馈网络和放大电路。

其中：接入正反馈是产生振荡的首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必须满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率的正弦波，必须具有选频特性；同时它还应具有稳幅特性。

因此，正弦波产生电路一般包括：放大电路；反馈网络；选频网络；稳幅电路个部分。

正弦波振荡电路的组成判断及分类：（1）放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，电路获得一定幅值的输出值，实现自由控制。

（2）选频网络：确定电路的振荡频率，是电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。

（3）正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于其反馈信号。

（4）稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定。

判断电路是否振荡。

方法是：（1）是否满足相位条件，即电路是否是正反馈，只有满足相位条件才可能产生振荡。

多用信号发生器课程设计

多用信号发生器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握信号发生器的基本原理、使用方法和应用场景。

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：–了解信号发生器的基本原理和结构；–掌握信号发生器的操作方法和使用技巧；–理解信号发生器在不同领域的应用。

2.技能目标：–能够正确使用信号发生器进行实验和测试；–能够根据实验需求选择合适的信号发生器参数；–能够对信号发生器进行简单的故障排除和维护。

3.情感态度价值观目标：–培养学生的实验操作能力和团队合作精神；–增强学生对电子技术的兴趣和好奇心；–培养学生对科学实验的严谨态度和安全意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.信号发生器的基本原理和结构：介绍信号发生器的工作原理、组成部分及其功能。

2.信号发生器的操作方法和使用技巧：讲解如何正确操作信号发生器，包括仪器的启动、设置、调节等步骤。

3.信号发生器在不同领域的应用：介绍信号发生器在通信、电子工程、物理实验等领域的具体应用。

4.实验操作和技能训练：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作信号发生器，进行实际应用和技能训练。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解信号发生器的基本原理、结构和操作方法。

2.讨论法：学生进行小组讨论，分享对信号发生器应用的理解和经验。

3.案例分析法：分析具体的信号发生器应用案例，让学生了解信号发生器在不同领域的实际应用。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作信号发生器，提高实验操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的信号发生器教材，为学生提供理论学习的参考。

2.参考书：提供相关的电子技术书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作课件和教学视频，帮助学生更好地理解信号发生器的原理和操作。

4.实验设备：准备足够的信号发生器设备，确保每个学生都能在实验环节亲自动手操作。

嵌入式微控课程设计-多功能信号发生器讲解

课程：嵌入式微控制器技术题目：多功能信号发生器设计指导老师：专业班级：自动化班姓名：学号：完成日期：2015年1月24日目录一、课程设计名称及要求 (3)二、设计思想和实施方案 (3)2.1总体设计思路 (3)2.2总体设计框图 (4)2.3实施方案 (4)2.4硬件原理图 (6)三、典型程序模块 (6)3.1矩阵键盘部分 (6)3.2波形产生部分 (9)3.3数码管显示部分 (10)3.4蜂鸣器报警部分 (12)3.5D/A转换部分 (13)3.6软件设计 (14)四、课程设计中遇到的问题及解决方法 (15)4.1波形产生部分 (15)4.2D/A转换部分 (15)4.3调频调幅部分 (15)4.4键盘扫描部分 (15)4.5上限报警部分 (15)五、主程序流程图 (16)5.1主程序流程 (16)六、收获与体会 (16)七、参考文献 (18)八、程序清单 (18)一、设计课题名称及要求题目：多功能信号发生器设计设计要求：（1）、使用汇编语言和C语言（必做）；（2）、程序功能要求（必做）：通过小键盘和开关给定，实现信号源启动/停止、输出不同类型信号波形（正弦波、三角波、方波、锯齿波等）、具备调压、调频功能、数码管（或液晶屏）显示当前信号源状态及相关参数，简单故障诊断与报警。

（3）、上位机监控功能要求（选做）：通过串口或USB口实现上/下位机通信，能够显示信号发生器当前状态和相关参数信息，能够从上位机控制下位机的工作。

二、设计思想和实施方案题目要求是通过小键盘和开关给定，实现信号源启动/停止、输出正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形并且可调压调频，用数码管或液晶屏显示当前信号源的状态及相关参数，具备故障诊断和报警功能。

2.1总体设计思路根据题目的要求，经过仔细的考虑各种要素，制定了整体方案：以AT89C51单片机为控制核心，P0口接共阳极数码管显示器，P1口接矩阵键盘，P2口接串行接口D/A转换器TLC5615和蜂鸣器报警电路，在TLC5615输出引脚接示波器，P3口接数码管位选控制信号。

多功能信号发生器课程设计报告

河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名：张冬波张立中学号：310808010425 310808010426专业班级：电气08-4指导老师：刘巍所在学院：电气工程与自动化学院2011年6月28 日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。

频率范围是0-2000Hz,幅值调节范围-10V到+10V。

本系统主要由四大模块组成：液晶显示模块、波形发生模块及稳幅输出模块，幅频调节模块、及外部电源模块。

各个模块的实现方法如下：一、液晶显示模块：本系统采用应用较广泛的1602液晶作为显示模块。

其显示与控制机理是单片机通过与液晶按照一定的规定相连接，然后再程序中在对液晶进行初始化后，就可以向其写字符或读字符。

二、波形发生模块及稳幅输出模块：产生指定波形可以通过DAC芯片来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数字量进行相应改变来实现的。

本系统采用的是经典的DAC0832 8位数/模转换器。

稳幅输出则通过两个LM324集成运放来实现对DAC0832输出电流信号到电压信号的转变。

三、幅频调节模块：通过按键与两个门电路74ls00和74ls04的组合来实现通过产生中断来实现对波形的选择和频率的调节。

而幅值调节通过一个10K的电位器来实现参考电压Vref的改变来改变幅值。

四、外部电源模块：变压器将220V交流电降成16V交流后在通过整流桥经过7812和7912滤波后即产生正负12V直流电用作LM324的电源。

本系统软件主要通过C语言开发，硬件电路设计具有典型性。

同时，本系统中任何一部分电路模块均可移植于其它实用开发系统的设计中，电路设计实用性很强。

目录1、概述 (4)1.1 信号发生器现状 (4)1.2 单片机在波形发生器中的应用 (4)2、系统总体方案及硬件设计 (5)2.1 系统分析 (5)2.2 总体方案设计 (6)2.2.1系统总体结构框图设计 (6)2.3 总体硬件设计 (6)2.4系统各模块设计 (7)2.4.1 资源分配 (7)2.4.2显示器接口设计 (7)2.4.3 复位与时钟电路设计 (8)2.4.4 按键中断电路设计 (10)2.4.5 D/A转换电路设计 (10)3、软件设计 (15)3.1软件总体设计 (15)3.2 软件功能设计 (16)3.2.1系统初始化程序设计 (16)3.2.2 按键检测及中断处理程序 (16)3.2.3 液晶显示程序 (17)3.2.4 正弦波发生程序设计 (19)3.2.5方波产生程序 (20)3.2.6三角波产生程序 (20)3.2.7梯形波产生程序 (21)4、实验仿真 (22)4.1 protues软件仿真步骤 (22)4.2 仿真结果 (23)4.3仿真结论 (25)5、课程设计体会 (26)参考文献 (27)附1：源程序代码 (28)附2：系统原理图 (35)1、概述1.1 信号发生器现状. 目前，市场上的信号发生器多种多样，一般按频带分为超高频、高频、低频、超低频、超高频信号发生器。

多功能信号发生器(多种方案完成,超全!!)

多功能信号发生器的设计目录一.实验总体思路 (2)二.总体方案设计 (2)1.方案一 (2)2.方案二 (2)3.两种方案对比 (2)三.主要元器件介绍 (2)1.STC89C51单片机 (2)2. DAC0832 DA转换芯片 (3)3. AD9851芯片 (4)(1)AD9851芯片介绍 (5)（2）AD9851模块介绍 (5)四.实验内容 (6)1.方案一：利用DAC0832转换芯片 (6)（1）硬件设计 (6)a.电路说明 (6)b.幅值可调实现 (6)（2）软件设计 (6)(1)程序原理 (6)(2)程序内容 (7)（3）实验结果 (12)（4）实验中发现的问题及解决方案 (13)(1)给LM358的供电方式 (13)(2)频率误差较大 (15)2.方案二：利用AD9851 芯片 (16)（1）硬件设计框图 (16)（2）软件设计 (17)a.程序原理 (17)b.程序内容 (18)（3）实验结果 (20)（4）实验中发现的问题及解决方案 (21)五.心得体会 (21)一．实验总体思路本实验基于51单片机的最小控制系统，通过控制外围与其相连的芯片来生成方波，正弦波，三角波，锯齿波四种波形，经过对外围控制信号的处理实现改变波形的形状，频率，幅度以及占空比等多种功能。

二．实验方案设计1.方案一：先对正弦波、三角波、方波信号采样，将这些采样信号以数字量的形式存放在单片机中。

通过单片机对按键信号的处理，改变波形的形状，频率，占空比，然后通过DA转换芯片转换成对应波形的模拟量输出，其中可通过可变电阻改变VREF的值来调整幅度。

2.方案二：用单片机控制AD9851模块输出高频波形，通过按键的控制可以精确改变波形的频率。

3.两种方案对比：方案一软硬件结合，硬件成本低，软件起点低，优化型相对比较好，容易实现，且满足设计要求。

但是生成的波形频率较低，且与理论值有较大的误差，不容易对频率进行精确的调控。

方案二可以生成高达30MHz的正弦波，并且能够精确到1HZ，可以对频率进行精确的调控。

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多功能信号发生器课程设计
一、设计目的
本课程设计旨在通过实际操作，让学生掌握信号发生器的设计、制作和调试方法，培养其动手能力、分析问题和解决问题的能力，并巩固和扩展理论知识。

二、设计任务与要求
本设计主要实现以下功能：
1. 能够产生正弦波、矩形波、三角波和锯齿波；
2. 每种波形频率可在一定范围内调节；
3. 矩形波占空比可在一定范围内调节；
4. 输出电压满足要求（矩形波U P-P ≤12V，三角波U P-P ≤12V，正弦波U P-P ≥1V）；
5. 具有数码管显示功能，实时显示输出频率。

三、设计方案与步骤
1. 设计方案
采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）实现信号发生器
功能。

FPGA是一种高度灵活的集成电路芯片，可通过编程实现各种数字电路功能。

本设计将利用Quartus II软件平台，采用Verilog HDL语言编写逻辑电路，并结合外围硬件电路实现多功能信号发生器。

2. 设计步骤
（1）硬件设计
a. 电源电路：为FPGA及其他外围电路提供稳定的工作电压。

b. 时钟电路：为FPGA提供时钟信号，以确保数字电路的正常运行。

c. 存储电路：存储波形数据和频率数据等信息。

d. 显示电路：与数码管驱动电路配合，实现输出波形的实时显示。

e. 波形产生电路：根据控制信号生成不同种类的波形信号。

f. 调节电路：实现对波形频率和矩形波占空比的调节。

（2）软件设计
a. 编写Verilog HDL程序，实现FPGA逻辑功能。

程序应包括波形选择、频率控制、波形生成、调节控制等功能模块。

b. 通过Quartus II软件平台进行逻辑综合和布局布线，生成可下载到FPGA的配置文件。

（3）系统调试与优化
a. 将配置文件下载到FPGA芯片中，进行系统调试。

b. 根据调试结果，对硬件电路和软件程序进行优化，确保系统的稳定性和性能。

c. 对输出电压、频率范围、矩形波占空比等指标进行测试，确保满足设计要求。

d. 对数码管显示的正确性进行测试，确保实时显示功能正常。

e. 对整体系统进行优化调整，使各功能模块能够协调工作。

四、总结与展望
通过本次课程设计，学生将全面了解和掌握信号发生器的设计、制作和调试方法，提高动手能力和分析解决问题的能力。

同时，课程设计还将对FPGA在数字电路中的应用进行深入探索和研究，为后续相关课程的学习和实践打下坚实的基础。

展望未来，FPGA技术在数字信号处理、通信等领域有着广泛的应用前景，掌握好这一技术将对从事相关领域工作产生积极的影响。