arm多功能信號(hào)源設(shè)計(jì)

1、一、開展本課題的意義及工作內(nèi)容：信號(hào)發(fā)生器是用來提供各種測(cè)量所需信號(hào)的儀器，它是一種常用的信號(hào)源，廣泛應(yīng)用于電子電路、自動(dòng)控制和科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域。在分析電子線路時(shí)，常常需要了解輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的關(guān)系，為此常信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)來激勵(lì)系統(tǒng)，以便觀察、分析它對(duì)激勵(lì)信號(hào)的反映。因此我就針對(duì)低頻信號(hào)源進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)以LPC2138為控制芯片，探索研究了低頻信號(hào)發(fā)生器的原理和應(yīng)用，設(shè)計(jì)輸出頻率及幅度可調(diào)，頻率范圍為1HZ～50KHZ的正弦波

2、、方波、三角波、調(diào)幅波、調(diào)頻波及其復(fù)合波信號(hào)，具有信號(hào)頻率、波形、幅度變化容易，硬件簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)的多功能信號(hào)源二、課題工作的總體安排及進(jìn)度：1.2007年12月19日前提交開題報(bào)告2、2007年12月28日前完成資料初步搜集33月11日前提交中期報(bào)告。4.4月8日前分析解決設(shè)計(jì)中碰到的問題，完成設(shè)計(jì)制作的測(cè)試。5.4月14日前初步完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文初稿6.4月20日前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，并上交畢業(yè)論文終稿。三、課題預(yù)期達(dá)到的效果：1、能夠產(chǎn)

3、生正弦波、方波和三角波（頻率范圍1HZ~50KHZ）2、能產(chǎn)生由以上波形整合成的復(fù)合波形3、實(shí)現(xiàn)波形間的切換主要研究?jī)?nèi)容目標(biāo)特色信號(hào)發(fā)生器是用來提供各種測(cè)量所需信號(hào)的儀器，它是一種常用的信號(hào)源，廣泛應(yīng)用于電子電路、自動(dòng)控制和科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域。在分析電子線路時(shí)，常常需要了解輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的關(guān)系，為此常信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)來激勵(lì)系統(tǒng)，以便觀察、分析它對(duì)激勵(lì)信號(hào)的反映。成果描述針對(duì)低頻信號(hào)源進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)以LPC2138為控制芯片，探

4、索研究了低頻信號(hào)發(fā)生器的原理和應(yīng)用，設(shè)計(jì)輸出頻率及幅度可調(diào)，頻率范圍為1HZ～50KHZ的正弦波、方波、三角波、調(diào)幅波、調(diào)頻波及其復(fù)合波信號(hào)，具有信號(hào)頻率、波形、幅度變化容易，硬件簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)的多功能信號(hào)源理和應(yīng)用，設(shè)計(jì)輸出頻率及幅度可調(diào)，頻率范圍為1HZ～50KHZ的正弦波、方波、三角波、調(diào)幅波、調(diào)頻波及其復(fù)合波信號(hào)，具有信號(hào)頻率、波形、幅度變化容易，硬件簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)的多功能信號(hào)源。在信號(hào)源中對(duì)它本身的抗干擾能力還是有很高的要求的

5、。干擾的渠道主要有三條：空間干擾(場(chǎng)干擾)，電磁信號(hào)通過空間輻射進(jìn)入系統(tǒng)過程通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相連的前向通道、后向通道及與其它系統(tǒng)的相互通道進(jìn)入供電系統(tǒng)干擾，電磁信號(hào)通過供電線路進(jìn)入系統(tǒng)。一般情況下空間干擾在強(qiáng)度上遠(yuǎn)小于其它兩種，故系統(tǒng)中應(yīng)重點(diǎn)防止過程通道與供電系統(tǒng)的干擾。抗干擾措施有硬件措施和軟件措施。硬件措施如果得當(dāng)，可將絕大部分干擾拒之門外，但仍然會(huì)有少數(shù)干擾進(jìn)入系統(tǒng)，故軟件措施作為第二道防線必不可少。由于軟件抗干擾措施是以

6、CPU為代價(jià)的，如果沒有硬件消除絕大多數(shù)干擾，CPU將疲于奔命，無(wú)暇顧及正常工作，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作效率和實(shí)時(shí)性。因此，一個(gè)成功的抗干擾系統(tǒng)是由硬件和軟件相結(jié)合構(gòu)成的。在輸出信號(hào)時(shí)，外部干擾有可能使信號(hào)出錯(cuò)。在軟件上，最有效的方法就是重復(fù)輸出同一個(gè)信號(hào)，只要重復(fù)周期盡可能短，鎖存器接收到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信號(hào)后還來不及作出有效的反應(yīng)，一個(gè)正確的輸出信號(hào)又來到，就可以及時(shí)防止錯(cuò)誤動(dòng)作的產(chǎn)生。CPU抗干擾措施前面幾項(xiàng)抗干擾措施是針對(duì)IO通道，

7、干擾還未作用到系統(tǒng)本身，這時(shí)系統(tǒng)還能正確無(wú)誤地執(zhí)行各種抗干擾程序，當(dāng)干擾作用到系統(tǒng)本身時(shí)），系統(tǒng)將不能按正常狀態(tài)執(zhí)行程序，從而引起混亂。如何發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)受到干擾，如何攔截失去控制的程序流向，如何使系統(tǒng)的損失減小，如何恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這些就是CPU抗干擾需要解決的問題。可以采用以下幾種較常見方法：人工復(fù)位，對(duì)于失控的CPU，最簡(jiǎn)單的方法是使其復(fù)位；掉電保護(hù)，電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降將使微機(jī)系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài)，電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后，微機(jī)系統(tǒng)難

8、以恢復(fù)正常。對(duì)付這一類事故的有效方法就是掉電保護(hù)；睡眠抗干擾；指令冗余；軟件陷阱。在設(shè)計(jì)中，信號(hào)的輸出為一個(gè)完整的周期信號(hào)不斷的輸出，使得信號(hào)源能夠在輸出時(shí)具備一定的抗干擾能力。然后在末級(jí)還串上了一由RC組成的低通濾波器，形成了軟件與硬件相結(jié)合的抗干擾措施，同時(shí)提高了系統(tǒng)的帶載能力。在設(shè)計(jì)復(fù)合波形時(shí)，本來是要將頻率分別為1W、2W、3W的三個(gè)正弦信號(hào)進(jìn)行復(fù)合的，這就要求在信號(hào)數(shù)據(jù)輸出時(shí)必須先輸出一個(gè)3W的信號(hào)數(shù)據(jù)等下一個(gè)時(shí)輸出3W、2W

9、的信號(hào)數(shù)據(jù)，第三個(gè)時(shí)輸出3W、2W、1W的信號(hào)數(shù)據(jù)，也就是說，3W數(shù)據(jù)信號(hào)不斷的輸出，2W點(diǎn)是間隔一個(gè)輸出，1W點(diǎn)間隔三個(gè)點(diǎn)輸出，這樣才能將三個(gè)不同頻率的波形整合到一起。但是在不同的波形之間波形的疊加最好是在同頻率的波形之間進(jìn)行，就選擇了三個(gè)同頻率的正弦波、三角波和方波進(jìn)行復(fù)合。設(shè)計(jì)中碰到它們復(fù)合時(shí)幅度的控制問題，若幅度沒控制好，示波器顯示出來的將是一些雜波，并不是一個(gè)復(fù)合的波形，因此應(yīng)該將復(fù)合波形的幅度系數(shù)除掉一個(gè)參數(shù)，以保證波形的完

10、好輸出。設(shè)計(jì)的低頻信號(hào)發(fā)生器的達(dá)到很高穩(wěn)定性，可以將其用在電子線路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、測(cè)試和維修中。多功能信號(hào)源設(shè)計(jì)基于基于ARMARM的多功能信號(hào)源設(shè)計(jì)的多功能信號(hào)源設(shè)計(jì)【摘要摘要】本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要研究和主要研究和設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基于基于ARM（LPC2138）嵌入式系）嵌入式系統(tǒng)的多功能數(shù)字信號(hào)的多功能數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，采用數(shù)生器，采用數(shù)值計(jì)值計(jì)算合成和合成和DA轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換模塊來完成，可來完成，可產(chǎn)生輸出頻率及幅度可率及幅度可調(diào)，頻率范率范圍為圍為1H