波形發(fā)生器

1、波形發(fā)生器,TI杯硬件設計大賽,2,功能介紹,基本功能波形輸出：正弦波，方波，三角波幅值范圍：0~5V；可按步進0.1V調整頻率范圍：100~20‘000Hz，頻率重復可調，頻率步進間隔≤100Hz界面顯示輸出波形的類型，重復頻率和幅度由外界按鍵輸入選擇產生的波形種類，頻率和峰峰值拓展功能輸出波形頻率拓展為100~20`0000Hz增加穩(wěn)幅功能，當負載變化時，輸出電壓幅度變化不大于±3%具有掉電存儲功能，可

2、存貯掉電前用戶編輯的波形和設置用其他輸入裝置產生任意波形,3,鍵盤輸入設備，LED數碼管顯示設備,主要模塊,單片機控制模塊,CPLD幅控頻控模塊,數模轉換模塊及供電模塊,4,,硬件設備連接框圖,鍵盤輸入及顯示模塊,單片機控制模塊,數模轉換輸出模塊,CPLD幅控頻控模塊,,,5,系統(tǒng)原理框圖,系統(tǒng)控制框圖,6,鍵盤響應,7,鍵盤處理和LED顯示,8,9,8位數字邏輯信號輸出,10,鍵盤及顯示模塊,,11,鍵盤輸入及顯示模塊,此塊電路采用

3、單片機外接8279控制鍵盤和數碼管的參數輸出，由單片機控制輸出的參數值，具體為：頻率F/電壓U，波形模式正弦/方波/三角波，數值（帶小數點）?！?”“2”“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”“0”“.”“電壓”“頻率”“調整/清零”“確認”這十五個鍵。8位數碼管用來顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)，具體為：頻率F/電壓U，波形模式正弦/方波/三角波，數值（帶小數點）。按下按鍵時8279通過排線輸出此按鍵對應的二進制數碼標志字，送單片機進行處理

4、。,12,單片機控制模塊,,13,CPLD頻控幅控模塊,在CPLD內設置24位相位累加器，高10位為ROM地址，低14位為產生精確的讀ROM的點與點之間的時間間隔而設置的累加寄存器，即：單片機送一頻率控制字，由低14位寄存器每個時鐘都累加這個值，累加到低14位溢出，然后ROM的地址加1。ROM內的每個地址的數據代表當前波形的幅度，然后連續(xù)讀出數據并被D/A轉換后得到穩(wěn)定的波形。步進PhSt的計算公式為：,14,D/A轉換及輸出模塊,

5、,15,D/A數模轉換及輸出模塊,使用實驗板焊接而成，直插式芯片采用可插拔式，方便更換故障器件。用一片D/A接受幅值控制信號，使用運放輸出反相電壓控制信號，再經反相器將幅值變?yōu)檎?。由反相器輸出的電壓信號的輸出電阻幾乎為零，帶負載能力較好。此輸出電壓作為控制波形D/A的參考電壓，從而達到幅值控制的目的。,16,D/A數模轉換及輸出模塊,控制波形的D/A接受波形采樣點數字信號，在幅值電壓的控制下，轉換出相應的模擬信號。由運放將輸出的電流

6、信號變?yōu)榉聪嚯妷盒盘枺偻ㄟ^反相器變?yōu)檎嗄M信號。電路中的運放均作為阻抗隔離的器件，不具備放大功能。運放的放大倍數均為1，輸出功率容易控制在運放的額定最大功率之內，具有較好的帶負載能力。,17,D/A數模轉換及輸出模塊,整體電路圖及各模塊電路圖,,,,,18,連接線及電源,電源采用直流穩(wěn)壓電源，輸入市電220V交流電壓，可輸出0，±5V，±12V連接線使用排線互相連接，由于接口規(guī)格及管腳順序不同，因