1、 课程设计课程设计 题目：简易数字信号发生器题目：简易数字信号发生器 学院：电子工程学院 专业：光电信息科学与工程 班级： 一、一、 课程设计要求课程设计要求 以 msp430 单片机为核心，通过一个 DA（数字模拟）转换芯片，将单片机 输出的方波、三角波、正弦波（数字信号）转换为模拟信号输出。提供芯片： msp430G2553/msp430f5529、DAC0832、REF102、LM384、OP07。 1基本要求基本要求 （1）供电电压 VDD= 5V12V； （2）信号频率：5500Hz(可调)； （3）输出信号电压可调范围：0.5*VDD，直流偏移可调：0.5*VDD； （4）完成输出
2、信号切换； （5）方波占空比：平滑可调 20%80%； （6）通带内正弦波峰峰值稳定度误差：10%（负载 1K） ； （7）提交设计报告。 2发挥部分发挥部分 （1） 信号频率：52000Hz(可调)； （2） 多通道同时输出同频正弦波，方波，三角波。 （频率可调） ； （3） 输出频率与幅度可调的正弦波与余弦波，相位误差5 度； （4） 自由发挥。 二、二、 系统硬件和软件框图系统硬件和软件框图 1、系统硬件框图 图 1 系统硬件框图 MSP430GDA C0832 LM358 放大模块放大模块 控制控制按键按键 DAC0832 电源模块电源模块 2、软件框图 图 2 系统软件框图 各函数的
3、作用和相互关系： 在主函数中首先对系统的时钟、 I/O 口、 定时器进行了初始化。 初始化完毕， 开启总中断。接着进入循环等待定时器中断子程序的执行。按键中断函数主要对 三个菜单按键的动作进行处理。这三个菜单按键可以实现波形的切换，频率的加 减，信号的使能输出。在按键中断函数中修改的信号频率大小和波形的种类这两 个参数会被主函数和定时器中断函数调用。 三、三、 硬件系统设计硬件系统设计 1 1、 方案论证与选择方案论证与选择 方案一： 利用 DAC0832 的 11 号管脚做为信号输出端，8 号管脚输入基准电压，将其 输出的电流信号再转换为电压信号进行检测调试。 方案二： 利用 DAC0832
4、 的 8 号管脚做为信号输出端，11 号管脚输入基准电压，其输 出直接为电压信号，可以直接利用示波器进行检测调试。 综上，方案二省去了电流信号转电压信号的过程，实行起来更加简便。所以 最终采用方案二。 2 2、硬件电路系统设计、硬件电路系统设计 系统主控部分采用 MSP430G2452 LaunchPad 开发板；外围电路主要包括 DAC 模块、放大电路、电源及按键模块。 （1）DAC 模块：DAC 模块采用的是 DAC0832。 DAC0832 是 8 分辨率的 D/A 转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个 DA 芯片以其价格低廉、接口 简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛
5、的应用。其主要特性 如下： * 分辨率为 8 位； * 电流稳定时间 1us； * 可单缓冲、双缓冲或直接数字输入； * 只需在满量程下调整其线性度； * 单一电源供电（+5V+15V） ； 主函数主函数 按键中断按键中断函数函数 定时器中断函数定时器中断函数 * 低功耗，20mW 其引脚功能如下： * D0D7：8 位数据输入线，TTL 电平，有效时间应大于 90ns(否则锁存器 的数据会出错)； * ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； * CS：片选信号输入线（选通数据锁存器） ，低电平有效； * WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效。由 IL
6、E、CS、WR1 的逻辑组合产生 LE1，当 LE1 为高电平时，数据锁存器状态随 输入数据线变换，LE1 的负跳变时将输入数据锁存； * XFER： 数据传输控制信号输入线， 低电平有效， 负脉冲 （脉宽应大于 500ns） 有效； * WR2：DAC 寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效。由 WR2、XFER 的逻辑组合产生 LE2，当 LE2 为高电平时，DAC 寄存器的输出随 寄存器的输入而变化，LE2 的负跳变时将数据锁存器的内容打入 DAC 寄存器并 开始 D/A 转换。 * IOUT1：电流输出端 1，其值随 DAC 寄存器的内容线性变化； * IOUT2：电流输出端 2，其值与 IOUT1 值之和为一常数； * Rfb：反馈信号输入线，改变 Rfb 端外接电阻值可调整转换满量程精度； * Vcc：电源输入端，Vcc 的范围为+5V+15V； * VREF：基准电压输入线，VREF 的范围为-10V+10V； * AGND：模拟信号地； * DGND：数字信号地。 DAC 电路原理图如下: （
