基于stm32的信号发生器.pdfVIP

基于stm32的信号发生器--第1页

设计课题：信号发生器

专业班级：**********************

学生姓名：******

指导教师：******

设计时间：********************

基于stm32的信号发生器--第1页

基于stm32的信号发生器--第2页

的信号发生器

本系统以低功耗单片机stm32为主控器件，分为微控制器、FPGA、DA转换器、

功率放大等模块,实现了一个能产生任意波形的波形发生器。本设计利用单片机

生成各种波形的数据，将数据传输给RAM存储器，通过后级的DA转换器实现波

形的产生。系统采用触摸屏方式输入波形参数和手绘波形，频率1HZ步进可调，

峰-峰值可在0到10V之间任意调节。电路设计条理清晰，人机交互界面友好，控

制方便，很好地完成了题目的所有基本和发挥要求。

二．实验要求与目的

实验要求：设计简易函数信号发生器系统

实验目的：掌握应用嵌入式系统生成函数信号的方法

三．实验内容与实验设备

实验内容：

a)设计程控放大器电路

b)设计嵌入式系统电路及程序，实现信号发生器基本功能，可

以产生三种标准波形：正玄波、三角波和方波；

c)编写嵌入式系统程序，实现函数信号发生器功能，可以对标

准波形设计频率、周期、最大值、最小值、峰峰值、偏移量

和方波占空比。

d)编写嵌入式系统程序，实现随机信号发生器功能，输出在手

写板上描绘的波形。

e)编写嵌入式系统程序，实现通讯功能，可以通过RS232接口

设置输出信号。

实验设备：

a)示波器、信号发生器、万用表

b)STC单片机开发板、C8051F开发板、STM32开发板

实验器件：STM32F103ZET6、ADUC7026

基于stm32的信号发生器--第2页

基于stm32的信号发生器--第3页

1.1波形生成方案

方案一：采用锁相式频率合成方案

这种方案利用锁相环将压控振荡器VCO的输出频率锁定在所需频率上。这

种方案具有很好的窄带跟踪特性，很好的选择所需频率。但由于模拟方法合成的

正弦波参数（如：幅度，频率，相位）都很难被控制，难以满足实现任意波形的

要求。

方案二：采用STM32单片机生成波形，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。

经比较，方案二既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，

易控制，性价比高，所以采用该方案

任意波形的生成原理

方案一：触摸屏绘制波形

以触摸屏作为操作界面，用户可在触摸屏上输入波形参数及绘制波形。此方

法操作简易，并且可绘制任意波形，但是对编程者要求较高，故选择