内容发布更新时间 : 2024/4/20 17:05:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目 录

1 系统设计任务与要求 - 2 -

1.1 设计要求 - 2 - 1.2 设计作用和目的 - 2 - 1.3 课程设计应完成的任务 - 2 -

2 设计方案 - 3 -

2.1 信号产生部分 - 3 - 2.2 对幅度进行调整 - 4 - 2.3 对频率进行调整 - 4 - 2.4 滤波电路 - 5 - 3 硬件设计 - 6 - 3.1系统框图 - 6 - 3.2 各功能模块 - 6 -

3.2.1 波形产生电路 - 6 -

3.2.2 键盘模块 - 6 - 3.2.3 滤波器设计 - 6 - 3.2.4 显示模块 - 6 -

3.3 各个功能块的实现原理及分析 - 7 -

3.3.1 正弦波的产生 - 7 - 3.3.2 三角波的产生 - 7 - 3.3.3 方波的产生 - 7 - 3.3.4 幅度的控制 - 8 - 3.3.5 频率的控制 - 8 -

3.3.6 滤波器设计 - 8 - 3.3.7 键盘模块 - 8 - 4 软件设计 - 9 - 4.1 方框图 - 9 - 4.2程序清单 - 9 - 4.3 测试结果图 - 14 - 5心得体会 - 16 - 参考文献 - 17 -

1 系统设计任务与要求

1.1 设计要求

利用ARM芯片设计信号发生器，包括Sin、方波、三角波形实现

1.2 设计作用和目的

1、注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。

2、了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。

3、通过软硬件设计实现利用ARM芯片完成信号发生器功能。

1.3 课程设计应完成的任务

1 查阅相关文献资料，熟悉所选ARM芯片；

2 总体设计方案规划 信号源的产生，用不同按钮选择不同信号源；

3 系统硬件设计，熟悉DA转换原理及过程及硬件接口实现及信号函数显示，注意频率及幅度；

4 系统软件设计，包括DA转换及显示的软件实现，用C语言编程；

5 设计心得体会及总结。

2 设计方案

2.1 信号产生部分

方案一：使用集成函数发生器芯片ICL8038。

芯片ICL8038能输出方波、三角波、正弦波和锯齿波四种不同的波形，将他作为信号发生器。它是电压控制频率的集成芯片，失真度很低。可输入不同的外部电压来实现不同的频率输出。为了达到数控的目的，可用高精度DAC来输出电压以控制正弦波的频率。

方案二：锁相环频率合成器（PLL）[2]

锁相环频率合成器（PLL）是常用的频率合成方法。锁相环由参考信号源、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器几个部分组成。通过鉴相器获得输出的信号FO与输入信号Fi的相位差，经低通滤波器转换为相应的控制电压，控制VCO输出的信号频率，只有当输出信号与输入信号的频率于相位完全相等时，锁相环才达到稳定。

如果在环路中加上分频系数可程控的分频器，即可获得频率程控的信号。由于输出信号的频率稳定度取决于参考振荡器信号fi ，参考信号fi 由晶振分频得到，