簡易函數(shù)信號發(fā)生器【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p><b>　　電子信息工程</b></p><p><b>　　簡易函數(shù)信號發(fā)生器</b></p><p>　　一、課題研究意義及現(xiàn)狀</p><p>　　函數(shù)信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，在生產(chǎn)實踐和科技領(lǐng)

2、域中有著廣泛的應(yīng)用。函數(shù)信號發(fā)生器主要包含:正弦波、方波、鋸齒波、矩形波等，各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。通過電路設(shè)計或FPGA的應(yīng)用設(shè)計完成函數(shù)信號發(fā)生器的輸出設(shè)計，通過電路控制或FPGA控制設(shè)計，按要求完成波形頻率調(diào)節(jié)與波形選擇輸出，通過設(shè)計，加深所學(xué)知識的應(yīng)用，掌握電路的基本理論及實際調(diào)試。</p><p>　　目前我國在研制函數(shù)信號發(fā)生器的方面有不錯的成績。但總體上，我國的函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)業(yè)還

3、沒有完善的形成。中國在這方面的發(fā)展中出現(xiàn)的問題很多都不容樂觀，比如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯的落后于那些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能耗大但產(chǎn)率低，環(huán)境污染嚴(yán)重；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力較低、管理水平落后等。目前國內(nèi)的成熟產(chǎn)品大多都是專用芯片，這些產(chǎn)品有著高成本、控制不靈活等缺點，并且我國在信號發(fā)生器的種類及其性能都與國外的同類產(chǎn)品有著較大的差距，開發(fā)出高性價比的產(chǎn)品，在與國

4、外產(chǎn)品的競爭中擁有性價比的優(yōu)勢，打破壟斷，對我國的電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重大的意義。</p><p>　　二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)</p><p>　　函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計的主要任務(wù)有以下幾個方面：</p><p>　　1 查閱相關(guān)資料，熟悉FPGA的原理、結(jié)構(gòu)以及FPGA的使用，掌握并且能熟練運(yùn)用VHDL語言、QuartusⅡ6.0等軟件</p>

5、<p>　　2 對直接數(shù)字率合成（DDS）技術(shù)進(jìn)行研究與分析，以其為基礎(chǔ)，使用QuartusⅡ6.0等軟件，利用FPGA設(shè)計能輸出正弦波、方波、鋸齒波等多種波形的函數(shù)信號發(fā)生器并且進(jìn)行測試</p><p>　　3 正弦波、方波、三角波、鋸齒波的頻率范圍在100Hz～1KHz之間。</p><p><b>　　預(yù)期目標(biāo)：</b></p><

6、p><b>　　1 能夠產(chǎn)生波形。</b></p><p>　　2 能夠在要求的范圍內(nèi)控制波形的頻率。</p><p>　　3能夠任意選擇輸出的波形:正弦波、鋸齒波、方波。</p><p>　　三、課題研究的方法及措施</p><p>　　本課題采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)，以可編程邏輯語言（FPGA）作為硬

7、件基礎(chǔ)，設(shè)計函數(shù)信號發(fā)生器，直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)就是先將需產(chǎn)生的信號波形的一個周期的若干個樣點的二進(jìn)制信息存儲在波形存儲器中，再通過硬件電路依次從波形存儲器中讀取出來。經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換以及濾波后得到所需的波形，查表合成波形的方法可以滿足產(chǎn)生任意波形的要求。在本設(shè)計中，運(yùn)用Altera公司的EP2C5T144C8N芯片作為波形產(chǎn)生的主芯片。以及利用他的實際工具，比如QuartusⅡ6.0并結(jié)合VHDL語言，為多種波形信號發(fā)生器的設(shè)計

8、提供了一種比較簡單的方法。根據(jù)各種波形產(chǎn)生的基本原理，利用Altera公司提供的SignalCompiler工具對其進(jìn)行編譯，產(chǎn)生QuartusⅡ能夠識別的VHDL源程序，利用該VHDL源程序結(jié)合一些附加控制程序，給出了函數(shù)信號發(fā)生器的頂層原理圖，經(jīng)過波形仿真后，下載到目標(biāo)器件中。</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　四、課題研究進(jìn)度計劃

9、</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計期限：自2010年9月13日至2011年5月17日。</p><p>　　第一階段：分析畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，收集函數(shù)信號發(fā)生器的資料，完成文獻(xiàn)綜述、外文翻譯、開題報告等（10月20日～11月19日）。</p><p>　　第二階段：根據(jù)開題報告及簡易函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計的要求，完成簡易函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計方案設(shè)計，設(shè)計相關(guān)的電子電路，完成硬件電

10、路設(shè)計，完成對應(yīng)的軟件設(shè)計，下載調(diào)試。撰寫論文（2月19日～4月1日）。</p><p>　　第三階段：畢業(yè)論文修改完善，通過驗收完成答辯。(4月1日～5月18日)</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 謝自美.電子線路設(shè)計、實驗、測試﹒第二版﹒華中科技大學(xué)出版社﹒2000</p><

11、p>　　[2] 鄭應(yīng)光.模擬電子線路（一）﹒東南大學(xué)出版社﹒2000</p><p>　　[3] 陳梓城.實用電子電路設(shè)計與調(diào)試﹒中國電力出版社﹒2006</p><p>　　[4] 李萬臣.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計﹒哈爾濱工程大學(xué)出版社﹒2001</p><p>　　[5] 鄭應(yīng)光.模擬電子線路（二）﹒東南大學(xué)出版社，2000</p>&

12、lt;p>　　[6] 張樹江,王成安.模擬電子技術(shù)(基礎(chǔ)篇) ﹒第二版﹒大連理工大學(xué)出版社﹒2001</p><p>　　[7] G.A.Korn，J.V.Wait， Digital Continuous System Simulation, Prentice-Hall,Inc., Englewood Cliffs, New Jersey,1978. </p><p>　　[8]F.

13、E.Cellier, Process in Modeling & Simulation, Academic Press, New York, 1982</p><p>　　[9] 王振紅,張常年.全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽賽前訓(xùn)練題精選（2010）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社﹒2010.6.</p><p>　　[10]許開華.DDS任意波形發(fā)生器波形數(shù)據(jù)生成及傳輸接口設(shè)計.電子科技大