多波形信号发生器设计 电子技术课程设计.doc

湖南文理学院课程设计报告 课程名称： 电子技术课程设计 教学院部： 电气与信息工程学院 专业班级： 通信工程 08101班 学生姓名： 林 洪 湖 （200816020143） 指导教师： 邱 德 润 完成时间： 2010 年6月25日 报告成绩： 评阅意见： 评阅意见： 评阅教师 日期 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1.绪论 3 信号发生器现状 3 2.系统设计 3 控制芯片的选择 4 3.硬件电路的设计 4 3.1基本原理： 4 3.2各部分电路原理 8 4.软件设计 14 4.1主程序流程图 14 4.2 子程序流程图 15 5.测试结论 18 5.1软件仿真结果 19 5.2 硬件测试结果 21 参考文献 21 多波形信号发生器设计 1.绪论 1.1信号发生器现状 波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。 信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。 本次用要用到的有函数发生器5G8038、集成振荡器E1648、集成定时器555/556. 2.系统设计 2.1系统方案 方案：采用函数信号发生器5G8038集成模拟芯片，它是一种可以同时产生方波、三角波、正弦波的专用集成电路。但是这种模块产生的波形都不是纯净的波形，会寄生一些高次谐波分量，采用其他的措施虽可滤除一些，但不能完全滤除掉。 方案方框图 方案方框图 D/A 键 盘 E1648 5G8038 运算电路 显 示 D/A 输出 采用分立元件实现非稳态的多谐振振荡器，然后根据需要加入积分电路等构成正弦、矩形、三角等波形发生器。这种信号发生器输出频率范围窄，而且电路参数设定较繁琐，其频率大小的测量往往需要通过硬件电路的切换来实现，操作不方便。 采用5G8038数模转换器生成波形，由于是软件滤波，所以不会有寄生的高次谐波分量，生成的波形比较纯净。它的特点是价格低、性能高，在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。 能满足毕业设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比较高。 2.2控制芯片的选择 本次要用到的芯片有函数发生器材5G8308、集成振荡器E1648和集成定时器555/556。 3.硬件电路的设计 3.1基本原理 1 5G8038的特性??? 5G8038性能特点如下：（1）输出各类波形的频率漂移小于50×10-6Hz/℃；（2）通过调节外接阻容元件值，很容易改变振荡频率，使工作频率在0.001Hz-300kHz范围内可调节。（3）输出的波形失真小；（4）三角波输出线性度可优于0.1%。（5）矩形脉冲输出占空比调节范围可达1-99%，可获得窄脉冲、方波、宽脉冲输出；（6）输出脉冲（或方波）电平可从4.2-28V；（7）外围电路简单（外接元件较少），引出线比较灵活、适用性强。??? 5G8038是上海元件五厂生产的，而国外生产的同类产品ICL8038的性能特点要优于以互换使用。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，