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基于单片机的信号发生器设计与实现
摘要
信号发生器是许多测试和实验中不可缺少的工具,在信息与通信、雷达信号
处理、测量及控制、教学等领域应用十分广泛。随着电子科学与技术的发展,对
信号的频谱纯度、频率分辨率、频率的输出范围等提出的要求越来越高,然而用
传统的频率合成方法研制的信号发生器在精度、功能等方面均存在较多的缺陷和
不足,很大程度上不能够满足要求。本文正是针对这一问题,设计并开发基于直
接数字合成(DirectDigitalSynthesis,DDS)技术的高性能、高精度的信号发生
器。
用单片机控制DDS芯片完成信号的产生及控制,所产生的信号具有频率的
分辨率较高、切换频率时的相位连续、频率的切换速度较快、输出相位的噪声很
低等诸多优点。
本设计主要有以下几大模块构成:单片机及其接口模块、DDS模块、按键
模块、液晶显示模块、幅度调节模块,能够实现通过键盘输入选择正弦波、方波、
三角波三种波形,并通过液晶屏显示其频率值和示意波形等功能。
最后,应用单片机和DDS技术研制了一个现实可用的信号发生器,并给出
了基于单片机和DDS技术的信号发生器的电路原理框图,PROTEL下的电路图,
设计过程和软件流程图。测试结果表明:本信号发生器达到了预期的设计要求,
其性能和各种指标明显好于传统的信号发生器。
关键词:单片机DDS信号发生器
BasedonSCMSignalGeneratorDesign
andImplementation
Abstract
Signalgeneratorisanindispensabletoolinmanytestsandexperiments,andithasveryextensive
applicationininformationandcommunication,radarsignalprocessing,measurementandcontrol,
teaching,andotherareas.Astheelectronicscienceandtechnologydevelopment,thespectrumofthe
signalfrequencyresolution,purity,theoutputofthefrequencyrangeofthedemandsofmoreandmore
high,buttousethetraditionalfrequencysynthesismethoddevelopedinprecision,functionsignal
generatorwhichhavemanydefectsandtheinsufficiency,largelycantmeettherequirements.This
paperistosolvesuchaproblem,designanddevelophighperformance,highprecisionofthesignal
generatorbasedondirectdigitalsynthesistechnology
Withsingle-chipmicrocomputercontrolchipssignalisproducedandcontrol,theresultingsignal
hasahigherfrequencyresolution,switchingfrequencyofthephaseofthecontinuous,frequency
switchingspeedandoutputofthenoiseislowphasemanyadvantages.
Thisdesignbasicallyhasthefollowingafewbigblocks:SC