多波形信号发生器设计开题报告

全文总字数：620字

1. 研究目的与意义

信号发生器是指能产生测试信号的常用的电子仪器。其为电子电路、自动控制、教学实验和研究等基础领域提供了测试用的电信号，作用非同小可。传统的信号发生器采用振荡器，能产生少数几种波形，自动化程度较低，且仪器体积大、灵活性和准确度较差。随着计算机、现代电子和信号处理技术的发展，作为电子技术的基础，其可靠性更高、操作更灵活、使用更方便且能用计算机实施控制。现在的信号发生器能够产生的波形种类多，频率高，而且体积小，易操作，已经逐步取代了传统的模拟信号处理器，现在的信号发生器一般能产生几种标准的电信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等等。信号发生器的应用极其广泛，几乎覆盖了所有行业，尤其是在自动化领域中，信号发生器是一个典型的应用。设计工程师和测试工程师在设计验证中需要用信号发生器模拟最坏的情况，以便确定和验证性能的极限，及时的发现问题并不断完善产品的性能，减小风险和损失，此时信号发生器就派上了很大的用场。

在现代电子领域中，单片机的应用也正在不断地深入到社会的各个行业。单片机构成的仪器具有可靠性高、性价比高、集成度高、处理功能强、可靠性好等等优点，而且广泛实用的是一些标准产品，因此用单片机来实现虚拟信号源以满足需要的方法是一个良策。

此次毕业设计的目的在于掌握单片机的基础知识、键盘输入及接口，将所学的理论知识与实际相互结合，提高自己独立解决问题的能力，以及动手能力和实验能力。在设计的过程中，能够培养我们严谨治学、一丝不苟的精神，在专业知识上也能够有所巩固，有所提高，更为以后从事单片机和自动化相关工作打下了一片基础。

2. 国内外研究现状分析

信号发生器是指能够产生测试信号的仪器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。信号发生器的应用非常广泛，种类繁多。首先，信号发生器可以分通用和专用两大类，专用信号发生器主要为了某种特殊的测量目的而研制的。

传统的信号发生器可以由硬件电路搭接而成，但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积较大等缺点。随着电子信息技术的发展，对其性能的要求也越来越高，如要求频率稳定性高、转换速度快，具有调幅、调频、调相等功能，普通的信号发生器已无法满足目前日益发展的数字技术领域科研和教学的需要。

国内外的信号发生器设计方法主要有以下几种：

3. 研究的基本内容与计划

信号发生器是一种常用的电源信号，它是一种电子测量和计量工作提供信号的设备。和示波器、电压表、计数器等仪器一样是应用最钢钒的电子仪器，几乎所有的电参量的测量都需要信号发生器。在各种试验应用和实验测试处理中，信号发生器根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测量电路，以满足测量和各种实际需要。各种波形的指标有波形的频率、幅度要求、频率稳定度、准确度等。对于不同的波形，具体的指标也会有所差异。

设计一个基于单片机的简易智能信号源发生器，要求：

(1)能够产生方波、锯齿波、三角波、正弦波等波形；

4. 研究创新点

纯软件的设计方法简单实用，程序改变和软件功能升级灵活，但实现波形精度及影响速度不如硬件设计法高。

纯硬件结合的波形发生器设计方法既具有纯硬件设计的快速高性能性，同时又具有软件控制的灵活性和智能型。

此设计以单片机作为波形发生器的核心控制器件，辅以输入模块、数模转换模块、显示模块等电路，设计的多波形信号发生器能够实现频率和幅度均可调。