微机原理课程设计-- 波形发生器

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1、 课程设计报告 课程名称： 微机原理课程设计 课 题： 波形发生器 目 录 一、课程设计的目的及意义 1 1.设计目的 1 2.设计意义 1 二、方案论证 1 1.设计要求 1 2.方案论证 1 三、硬件电路设计 2 1.波形产生电路 2 2.按键控制电路 4 3.地址译码电路 7 四、程序设计 9 1.波形发生原理 9 2.程序流程图 9 五、硬件连接及调试. 10 1.硬件连接 . 10 2.电路调试 . 10 六、源程序代码及原理图. 16 1.电路原理图 . 11 2.程序源码 . 12 七、体会与心得：. 16 八、参考书目. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1 一、课程设计

2、的目的及意义一、课程设计的目的及意义 1.1.设计目的设计目的 （1） 掌握计算机应用系统特别是微机接口系统的设计。 （2） 掌握接口电路设计技术，初步掌握电子设计软件 Protel99 使用。 （3） 掌握微机接口程序的编制与调试技术。 （4） 掌握 DAC0832 芯片的使用方法。 （5） 利用所学微机的理论知识进行软硬件整体设计，提高综合应用能力。 2.2.设计意义设计意义 波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用 仪器之一。 在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号 源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备

3、上，用 其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发 生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波 形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、 雷达、 导航、 宇航等领域。 此次课程设计旨在将理论知识与实际应用结合起来中，通过本次实验掌握微 机接口电路的设计和调试方法。 二、二、方案论证方案论证 1.1.设计要求设计要求 利用桌面计算机和 AEDK 实验系统进行接口电路设计并编写程序制作一个波 形发生器。 使用数模转换器 DAC0832 构成波形发生器，可以产生方波、三角波、正锯齿 波和反锯齿波等多种波形，波形的周期可调。 要求了解

4、不同波形的产生原理和设计方案，画出硬件电路图，并编程完成软 件部分，最后调试观察产生不同类型的波形信号。 具体要求如下： （1） 设计硬件电路。标示引脚编号、元器件参数。 （2） 完成硬件电路的搭建。 （3） 编制相应接口程序。与硬件一并调试成功。 （4） 写好课程设计论文。 （5） 完成任务书的其它内容 2.2.方案论证方案论证 （1）波形发生器的实现方法 方案一方案一：用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高， 其工作不很稳定，不易调试。 方案二方案二：可以由晶体管、运放 IC 等通用器件制作，更多的则是用专门的函 数信号发生器 IC 产生。 早期的函数信号发生器 IC，

5、如 L8038、 BA205、 XR2207/2209 等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有 300kHz，无法产生更高频率的 2 信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。 方案三方案三：利用专用直接数字合成芯片的函数发生器：能产生任意波形 并达到很高的频率。但成本较高。 方案四方案四：使用 D/A 转换器如 DAC0832，通过程序控制能产生各种波形，且周 期、振幅的大小容易调整。 方案四整体性能和指标优于其他几种方案，价格也低廉，所以本设计采用方 案四。 （2）按键控制电路 方案一方案一： 使用独立按键， 电路实现较简单。 每个 I/O 口的工作状态互不影响

6、， 此类键盘采用端口直接扫描方式。 缺点是当按键较多时占用单片机的 I/O 数目较 多。 方案二方案二：采用阵列式键盘。此类键盘是采用行列扫描方式，优点是当按键较 多时可以降低占用的 I/O 口数目，但是在程序实现上比独立按键麻烦。 由于本次设计不需要用到太多按键，故采用方案一。 三、硬件电路设计三、硬件电路设计 1.1.波形产生电路波形产生电路 该波形发生电路使用 DAC0832 作为波形发生器件，通过程序控制使得 DAC0832 输出不同幅值的电压从而得到所需的波形。由于 DAC0832 的输出为电流，属于电流型 芯片，需外接运算放大器才能得到模拟电压输出，所以本电路使用 LM324 运算放大器 来完成电流向电压的转换。 （1）波形产生部分电路图 图 1 波形产生部分电路图 （2）主要芯片介绍 1) D/A 转换器DAC0832 DAC0832 是采样频率为八位的 D/A 转换器件，采用 CMOS 工艺和 R-2RT 形电阻解码网络，转 换结果为一对差动电流 Iout1 和 Iout2 输出。其引脚分布如下图所示： 3 图 2