基于單片機的高性能信號發(fā)生器設計.pdf

1、隨著現(xiàn)代電子技術的迅速發(fā)展,電子測量技術不斷改進,信號發(fā)生器作為電子測量技術的關鍵設備也在不斷更新,信號發(fā)生器的頻率精度和頻率穩(wěn)定度成為關注的焦點,國產信號發(fā)生器存在的頻率精度不高、頻率穩(wěn)定度較差等問題已經成為制約信號發(fā)生器生產技術發(fā)展的瓶頸。本文從提高信號發(fā)生器的頻率精度與穩(wěn)定度的角度出發(fā),對利用單片機進行頻率控制、利用DDS(Direct Digital Frequency Synthesizer)芯片進行信號幅度數字化存儲轉換的方

2、案與實現(xiàn)進行研究與探討,主要完成以下的研究工作:
　　 本文首先研究了現(xiàn)有的國產中低檔的信號發(fā)生器存在著精度不高、穩(wěn)定度較差等問題,在此的基礎上,提出了基于單片機的高性能數字信號發(fā)生器的總體設計方案,采用AT89S51單片機、頻率合成芯片AD9851與DDS波形發(fā)生技術相結合的方式實現(xiàn)對頻率的控制,研制一臺頻率范圍從1Hz到20MHz、步進為1Hz、具有高精度和高穩(wěn)定度的數字合成信號發(fā)生器。
　　 本文重點研究了高性能信

3、號發(fā)生器的硬件系統(tǒng)的設計過程,通過對DDS芯片的結構與性能進行研究,圍繞充分發(fā)揮DDS芯片高精度和高穩(wěn)定度的特點進行電路設計,對單片機頻率控制電路、鍵盤輸入與顯示電路、D/A轉換電路、輸出調理電路、低通濾波器、正弦波輸出電路、方波的輸出電路等硬件電路進行周密設計；然后再從軟件總體流程圖入手,對軟件系統(tǒng)的設計進行規(guī)劃,將整個的軟件系統(tǒng)分為程序初始化模塊、鍵盤顯示模塊、頻率控制字計算模塊、頻率控制字傳輸模塊等進行逐一研究,重點對頻率控制字的

4、計算方法進行了改進,使頻率輸出控制更加精確。
　　 本文還對數字信號發(fā)生器的硬件系統(tǒng)的組裝與調試進行了研究,分別闡述了組裝與調試的過程,對組裝與調試過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進行了剖析和解決；在完成硬件系統(tǒng)的基礎上再進行軟件的逐級調試,得到了精確的測試數據,通過最終的測試數據驗證了數字信號發(fā)生器具有高精度和高穩(wěn)定度的優(yōu)良性能,證明本方案具有很強的先進性和實用性。
　　 最后,本文對整個設計與驗證過程進行總結與展望,提出了進一步