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波形发生器 摘要 本系统主要以单片机为控制核心，由可编程逻辑器件（CPLD）模块、键盘输入模块、LED显示模块、双口RAMIDT7132 、 DA转换输出、rom、巴特沃斯有源低通滤波器等部件组成。采用DDFS技术，该系统具有较宽频率带、步进值小和频率精度高 等特点。 一、方案比较与论正 1、单片机实现。 此种方案的优点是：系统设计简单，利用单片机的计算能力可以灵活的 实现题目中关于波形叠加的要求。缺点是单片机负担过重，计算、控制、寻 址全部由单片机完成，造成单片机资源紧张，以至于整个系统不能顺畅工作。 并且单片机寻址的速度较慢，达不到题目中高频扩展的要求。 2、单片机与 CPLD 实现。 此种方案中，单片机作为主控芯片，使得对外设的控制和波形编辑简单 易行。CPLD 主要完成寻址，寻址时采用了 DDFS ，较好的满足了题目中对 于高频扩展及频率精确步进的要求。本设计采用此种方案。 二、系统设计 1、单片机部分 单片机作为系统的主控芯片，首先从键盘获得波形编辑的信息。之后，从 rom 中读出预先存储的基本波形（共 1024 个点），按照波形的信息进行计算叠加。将叠加之后的结果存储到双口 ram7132 中（共 1024 个点），等待 CPLD 读取。 将频率，幅度控制字发送到 CPLD ，以上完成了一个初始化过程。波形发生过程中，单片机只负责控制显示部分。 单片机与 CPLD 通讯是设计是到虑最多的问题，如采用串行通讯可以节省 IO 资源，但由于双时钟的互相影响次种 通信方式不稳定。最后采用单片机寻址方式与 CPLD 进行通讯，单片机向一个特定的地址( 0C00 )写数据，此地址便作为 CPLD 的地址。此种通讯方案稳定可靠，且充分利用了单片机的地址资源。 单片机软件设计流程图： 开 始 预处理：赋波形、频率、幅度初值 是 是 波形编辑？ 编辑谐波？ 否 否 输入波形代号 输入各次谐波系数 将所选波形写入双口 RAM 中 是 频率编辑？ 输入频率，并发送至 CPLD 否 是 幅度编辑？ 输入幅度，并发送至 CPLD 否 是 扫频模式？ 输入起始频率 否 输入截至频率 开始扫频 显示当前波形、频率、幅度 2 、CPLD 部分 DDFS简介： ①DDFS原理 输出波形的一个完整周期等信息被依次存放在RAM中。当RAM的地址变化时，DAC将该地址所存 储数据化为电信号输出， 产生所