波形發(fā)生器

1、波形發(fā)生器,TI杯硬件設(shè)計(jì)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(jìn)0.1V調(diào)整頻率范圍：100~20‘000Hz，頻率重復(fù)可調(diào)，頻率步進(jìn)間隔≤100Hz界面顯示輸出波形的類型，重復(fù)頻率和幅度由外界按鍵輸入選擇產(chǎn)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(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓幅度變化不大于±3%具有掉電存儲(chǔ)功能，可

2、存貯掉電前用戶編輯的波形和設(shè)置用其他輸入裝置產(chǎn)生任意波形,3,鍵盤輸入設(shè)備，LED數(shù)碼管顯示設(shè)備,主要模塊,單片機(jī)控制模塊,CPLD幅控頻控模塊,數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊及供電模塊,4,,硬件設(shè)備連接框圖,鍵盤輸入及顯示模塊,單片機(jī)控制模塊,數(shù)模轉(zhuǎn)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(yīng),7,鍵盤處理和LED顯示,8,9,8位數(shù)字邏輯信號(hào)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(jī)外接8279控制鍵盤和數(shù)碼管的參數(shù)輸出，由單片機(jī)控制輸出的參數(shù)值，具體為：頻率F/電壓U，波形模式正弦/方波/三角波，數(shù)值（帶小數(shù)點(diǎn)）?！?”“2”“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”“0”“.”“電壓”“頻率”“調(diào)整/清零”“確認(rèn)”這十五個(gè)鍵。8位數(shù)碼管用來(lái)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(shù)值（帶小數(shù)點(diǎn)）。按下按鍵時(shí)8279通過(guò)排線輸出此按鍵對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)碼標(biāo)志字，送單片機(jī)進(jìn)行處理

4、。,12,單片機(jī)控制模塊,,13,CPLD頻控幅控模塊,在CPLD內(nèi)設(shè)置24位相位累加器，高10位為ROM地址，低14位為產(chǎn)生精確的讀ROM的點(diǎn)與點(diǎn)之間的時(shí)間間隔而設(shè)置的累加寄存器，即：?jiǎn)纹瑱C(jī)送一頻率控制字，由低14位寄存器每個(gè)時(shí)鐘都累加這個(gè)值，累加到低14位溢出，然后ROM的地址加1。ROM內(nèi)的每個(gè)地址的數(shù)據(jù)代表當(dāng)前波形的幅度，然后連續(xù)讀出數(shù)據(jù)并被D/A轉(zhuǎn)換后得到穩(wěn)定的波形。步進(jìn)PhSt的計(jì)算公式為：,14,D/A轉(zhuǎn)換及輸出模塊,

5、,15,D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換及輸出模塊,使用實(shí)驗(yàn)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(hào)，使用運(yùn)放輸出反相電壓控制信號(hào)，再經(jīng)反相器將幅值變?yōu)檎?。由反相器輸出的電壓信?hào)的輸出電阻幾乎為零，帶負(fù)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(dá)到幅值控制的目的。,16,D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換及輸出模塊,控制波形的D/A接受波形采樣點(diǎn)數(shù)字信號(hào)，在幅值電壓的控制下，轉(zhuǎn)換出相應(yīng)的模擬信號(hào)。由運(yùn)放將輸出的電流

6、信號(hào)變?yōu)榉聪嚯妷盒盘?hào)，再通過(guò)反相器變?yōu)檎嗄M信號(hào)。電路中的運(yùn)放均作為阻抗隔離的器件，不具備放大功能。運(yùn)放的放大倍數(shù)均為1，輸出功率容易控制在運(yùn)放的額定最大功率之內(nèi)，具有較好的帶負(fù)載能力。,17,D/A數(shù)模轉(zhuǎn)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