【正文】 管, ,馬上返回掃第二行或第二幀，鋸齒波的特點(diǎn)是電壓漸漸增大然后又逐漸降低，正好適合用于掃描電路中。 } if(ha==4096) ha=0。 if(hazkb1) { ak47=4095。矩形波被廣泛用于數(shù)字開(kāi)關(guān)電路， 矩形波電壓只有兩種狀態(tài)，不是高電平，就是低電平，所以電壓比較器是它的重要組成部分；因?yàn)楫a(chǎn)生振蕩，就是要求輸出的兩種狀態(tài)自動(dòng)地相互轉(zhuǎn)換，所以電路中必須引入反饋；因?yàn)檩敵鰻顟B(tài)應(yīng)按一定的時(shí)間間隔交替變化，即產(chǎn)生周期性變化，所以電路中要有延遲環(huán)節(jié)來(lái)確定每種狀態(tài)維持的時(shí)間。DDS技術(shù)依賴數(shù)字控制的方法，利用單基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)模擬頻率源。直接數(shù)字合成技術(shù)近年來(lái)發(fā)展得很快，而要產(chǎn)生任意波形就必須采用直接數(shù)字很成技術(shù)。 DDS數(shù)字法信號(hào)合成技術(shù)DDS技術(shù)是采用直接數(shù)字合成（Direct Digital Synthesis）的方法實(shí)現(xiàn)信號(hào)產(chǎn)生。系統(tǒng)的軟件包括以下幾個(gè)程序模塊：初始化程序；鍵盤(pán)掃描程序與處理程序；定時(shí)器2服務(wù)程序；正弦波、三角波、方波、鋸齒波發(fā)生程序及其服務(wù)程序；中斷處理程序等等。 當(dāng)主電源VDD掉電后，通過(guò)VBAT腳為實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和備份寄存器提供電源。 ，同時(shí)又能直接方便的調(diào)節(jié)對(duì)各通道各波形參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 在一種對(duì)外界完全隔離的環(huán)境下工作，不怕灰塵、水汽和油污，能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境；可以用任何物體來(lái)觸摸，穩(wěn)定性較好，；四層結(jié)構(gòu)造成其透光率較低；使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)；屏幕比較便宜；反應(yīng)靈敏度也較好。很多LCD模塊都采用了電阻式觸摸屏，這種屏幕可以用四線，五線，七線或八線來(lái)產(chǎn)生屏幕偏置電壓，同時(shí)讀回觸摸點(diǎn)的電壓。 顯示及控制模塊液晶屏配置簡(jiǎn)介：USB 。3個(gè)SPI接口（18 Mbit/s），兩個(gè)和IIS復(fù)用。最多多達(dá)13個(gè)通信接口：2個(gè)IIC接口（SMBus/PMBus）。Systick定時(shí)器：24位倒計(jì)數(shù)器。2個(gè)16位的6通道高級(jí)控制定時(shí)器：最多6個(gè)通道可用于PWM輸出。除了模擬輸入，所有的都可以接受5V以內(nèi)的輸入。2通道12位D/A轉(zhuǎn)換器：STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE獨(dú)有。雙采樣和保持能力。支持的外設(shè)：定時(shí)器，ADC，DAC，SPI，IIC和USART?！　≌{(diào)試模式：串行調(diào)試（SWD）和JTAG接口。低功耗：3種低功耗模式：休眠，停止，待機(jī)模式。用于CPU時(shí)鐘的PLL。內(nèi)嵌出廠前調(diào)校的8MHz RC振蕩電路。POR、PDR和課編程的電壓探測(cè)器（PVD）。664KB的SRAM存儲(chǔ)器。單周期乘法和硬件除法。在各通道，各參數(shù)都確定以后，觸摸左上方“輸出”按鍵，即可輸出所要求的波形。~360176。如圖3121的顯示及控制界面圖，觸摸通道一下方的開(kāi)（即打開(kāi)通道一），點(diǎn)按通道區(qū)域波形處,即可改變波形（依次由三角波，正弦波，方波，鋸齒波進(jìn)行循環(huán)調(diào)節(jié)）；在確定波 形以后，可點(diǎn)按通道一的頻率區(qū)進(jìn)行 圖3121 顯示及控制界 1000Hz~2000Hz的頻率調(diào)節(jié)，其中每點(diǎn)按一次頻率區(qū)依次對(duì)頻率的千、百、十、個(gè)位進(jìn)行上下調(diào)節(jié)（上下由調(diào)頻處的上下按鍵改變）；點(diǎn)按通道一的幅度區(qū)對(duì)幅度調(diào)節(jié)，；特別的對(duì)于方波觸摸通道一的占空比處可改變方波的占空比大小(由1%~99%進(jìn)行循環(huán))，每點(diǎn)按一次增加1%；同樣的方式對(duì)通道二各波形參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)總體框圖如下圖所示。同時(shí)又能直接方便的調(diào)節(jié)對(duì)各通道各波形參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；在一種對(duì)外界完全隔離的環(huán)境下工作，不怕灰塵、水汽和油污，能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境；可以用任何物體來(lái)觸摸，穩(wěn)定性較好；四層結(jié)構(gòu)造成其透光率較低；使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)；屏幕比較便宜；反應(yīng)靈敏度也較好。時(shí)鐘頻率72MHz時(shí)，從閃存執(zhí)行代 碼，STM32功耗36mA，是32位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品。增強(qiáng)型系列時(shí)鐘頻率達(dá)到72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；基本 型時(shí)鐘頻率為36MHz，以16位產(chǎn)品的價(jià)格得到比16位產(chǎn)品大幅提升的性能，是16位產(chǎn)品用戶的最佳選擇。STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門(mén)設(shè)計(jì)的ARM CortexM3內(nèi)核。 圖211 構(gòu)思框圖 方案的實(shí)現(xiàn)根據(jù)雙向低頻信號(hào)發(fā)生器的功能需要，我們選用stm32單片機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，為實(shí)現(xiàn)發(fā)生儀應(yīng)有的功能，選擇使用單片機(jī)、定時(shí)器、DA轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)發(fā)生部分，由真彩屏作為人機(jī)界面的設(shè)計(jì)思路。而數(shù)字函數(shù)發(fā)生器采用直接數(shù)字綜合技術(shù)，DAC，數(shù)字信號(hào)處理。 第2章 低頻雙相信號(hào)發(fā)生器的方案研究 總體方案構(gòu)思與選擇 波形發(fā)生器可以基于模擬技術(shù)，也可以基于數(shù)字技術(shù)。當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的瞬態(tài)特性時(shí)，又需使用前沿時(shí)間、脈沖寬度和重復(fù)周期已知的矩形脈沖源。在測(cè)試、研究或調(diào)整電子電路及設(shè)備時(shí)，為測(cè)定電路的一些電參量，如測(cè)量頻率響應(yīng)、 噪聲系數(shù)，為電壓表定度等，都要求提供符合所定技術(shù)條件的電信號(hào)，以模擬在實(shí)際工作中使用的待測(cè)設(shè)備的激勵(lì)信號(hào)。二進(jìn)制碼受噪聲的影響小，易于有數(shù)字電路進(jìn)行處理，所以得到了廣泛的應(yīng)用。 數(shù)字信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn)介 數(shù)字信號(hào)指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi)。 但市面上能看到的儀器在頻率精度、帶寬、波形種類及程控方面都已不能滿足許多方面實(shí)際應(yīng)用的需求。譬如在示波器、電視機(jī)等儀器中，為了使電子按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)，以利用熒光屏顯示圖像，常用到鋸齒波產(chǎn)生器作為時(shí)基電路。在科學(xué)研究、工程教育及生產(chǎn)實(shí)踐中，如工業(yè)過(guò)程控制、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械振動(dòng)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)分析、材料試驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，常常需要用到低頻信號(hào)發(fā)生器?，F(xiàn)在，許多信號(hào)發(fā)生器帶有微處理器，因而具備了自校、自檢、自動(dòng)故障診斷和自動(dòng)波形形成和修正等功能，可以和控制計(jì)算機(jī)及其他測(cè)量?jī)x器一起方便的構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：信號(hào)發(fā)生器，STM32，DDS，波形目 錄第 1 章 緒 論…………………………………………………………4 課題背景………………………………………………………4 數(shù)字信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn)介…………………………………………4第2章 低頻信號(hào)發(fā)生器的方案研究 ……………………………….5 方案的構(gòu)思與選擇……………………………………………5 方案的實(shí)現(xiàn)……………………………………………………5第3章 硬件電路的設(shè)計(jì).....................................7 系統(tǒng)總體框圖及其結(jié)構(gòu)分析..........................7 系統(tǒng)框圖展示.....................................7 雙向低頻信號(hào)發(fā)生器的使用方法.....................7 硬件模塊展示與分析.................................8 STM32單片機(jī)模塊簡(jiǎn)介..............................8 顯示及控制模塊...................................9 電源模塊.........................................10第 4 章 波形產(chǎn)生及其軟件設(shè)計(jì).............................11........................................11............................................11 DDS數(shù)字法信號(hào)合成技術(shù).............................11............................................11............................................12 正弦波...........................................13............................................14結(jié) 論.....................................................16參考文獻(xiàn)...................................................17附錄一 試驗(yàn)完整程序……………………………………………………18附錄二 實(shí)驗(yàn)成果展示……………………………………………………38第 1 章 緒 論 課題背景 隨著電子測(cè)量及其他部門(mén)對(duì)各類信號(hào)發(fā)生器的廣泛需求及電子技術(shù)的迅速發(fā)展，促使信號(hào)發(fā)生器種類增多，性能提高。兩路信號(hào)頻率范圍從1000Hz到2000Hz可調(diào)，步進(jìn)值1Hz，頻率準(zhǔn)確度不低于3%，且每路信號(hào)頻率和步進(jìn)值單獨(dú)程控可調(diào)；產(chǎn)生兩路頻率相同的正弦信號(hào)，程控設(shè)置其相位差，可以在0—360度內(nèi)變化，設(shè)置相位差的精度不大10度；產(chǎn)生的方波占空比在1%—99%范圍內(nèi)可調(diào)，設(shè)置分辨率不低于1%。此系統(tǒng)使用STM32內(nèi)部的DAC轉(zhuǎn)換器，節(jié)約空間和成本。目前使用的信號(hào)發(fā)生器大部分是函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，且特殊波形發(fā)生器的價(jià)格昂貴。雙相低頻數(shù)字信號(hào)發(fā)生儀論文摘 要信號(hào)發(fā)生器是一種能產(chǎn)生模擬電壓波形的設(shè)備，這些波形能夠校驗(yàn)電子電路的設(shè)計(jì)。信號(hào)發(fā)生器廣泛用于電子電路、自動(dòng)控制系統(tǒng)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。所以本設(shè)計(jì)使用的是STM32單片機(jī)構(gòu)成的發(fā)生器，可產(chǎn)生三角波、方波、正弦波、鋸齒波，波形的頻率可用程序控制改變。本設(shè)計(jì)具有線路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉、性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)。每路幅度單獨(dú)程控可調(diào)，設(shè)置分辨率不低于100mv；本信號(hào)發(fā)生器既可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生低頻信號(hào)，也可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生高頻信號(hào)，產(chǎn)生的信號(hào)為特定頻率信號(hào)。尤其隨著70年代微處理器的出現(xiàn)，更促使信號(hào)發(fā)生器向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。當(dāng)前信號(hào)發(fā)生器總的趨勢(shì)是向著寬頻率覆蓋、低功耗、高頻率精度、多功能、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。而在我們?nèi)粘Ｉ钪?，以及一些科學(xué)研究中，鋸齒波和正弦波、矩形波信號(hào)是常用的基本測(cè)試信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器作為一種通用的電子儀器，在生產(chǎn)、科研、測(cè)控、通訊等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。加之各類功能的半導(dǎo)體集成芯片的快速生產(chǎn)，都使我們研制一種低功耗、寬頻帶，能產(chǎn)生多種波形并具有程控等低頻的信號(hào)發(fā)生器成為可能。二進(jìn)制碼就是一種數(shù)字信號(hào)。凡是產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)的儀器，統(tǒng)稱信號(hào)源也稱為信號(hào)發(fā)生器，它用于產(chǎn)生被測(cè)電路所需特定參數(shù)的電測(cè)試信號(hào)。當(dāng)要求進(jìn)行系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性測(cè)量時(shí)，需使用振幅、頻率已知的正弦信號(hào)源。并且要求信號(hào)源輸出信號(hào)的參數(shù)，如頻率、波形、輸出電壓或功率等，能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)整，有很好的穩(wěn)定性，有輸出指示。模擬發(fā)生器利用模擬硬件來(lái)產(chǎn)生簡(jiǎn)單的函數(shù)，并在需要指定頻率的靜態(tài)正弦波或方波時(shí)經(jīng)常使用。 。構(gòu)思框圖如下圖所示。使用STM32減少了外拓替他芯片，提高了一起的系統(tǒng)可靠性，其計(jì)算能力更強(qiáng)，計(jì)算速度更快，提高了波形實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確度。按性能分成兩個(gè)不同的系列：STM32F103“增強(qiáng)型”系列和STM32F101“基圖221 STM32單片機(jī) 本型”系列。兩個(gè)系列都內(nèi)置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設(shè)接口的組合。 ，及電子觸摸屏。 第3章 硬件電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體框圖及其結(jié)構(gòu)分析 系統(tǒng)框圖展示 雙向低頻信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)主要由CPU、定時(shí)器、兩路12位DA轉(zhuǎn)換器、控制及顯示電路、供電電源等電路組成。圖3111 系統(tǒng)總體框圖 雙向低頻信號(hào)發(fā)生器的使用方法雙向低頻信號(hào)發(fā)生器通過(guò)320*240彩色觸摸屏作為人機(jī)界面調(diào)節(jié)兩路波形，波形幅度，波形頻率以及方波的占空比和正弦波的相位差。另外在兩路正弦波處于工作顯示狀態(tài)時(shí)，可點(diǎn)按相位差處對(duì)兩路相位差進(jìn)行調(diào)節(jié)（0176。進(jìn)行循環(huán)），每點(diǎn)按一次相位差增加1176。、 硬件模塊展示與分析 STM32單片機(jī)模塊簡(jiǎn)介STM32F103內(nèi)部主要配置： 內(nèi)核：ARM32位CortexM3 CPU，最高工作頻率72MHz。 存儲(chǔ)器：片上集成32512KB的Flash存儲(chǔ)器。 時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理：。416MHz的晶振。內(nèi)部40 kHz的RC振蕩電路。帶校準(zhǔn)用于RTC的32kHz的晶振。為RTC和備份寄存器供電的VBAT?！　D3211 STM32最小系統(tǒng) DMA：12通道DMA控制器?！　?個(gè)12位的us級(jí)的A/D轉(zhuǎn)換器（16通道）：A/D測(cè)量范圍： V。片上集成一個(gè)溫度傳感器?！　∽疃喔哌_(dá)112個(gè)的快速I(mǎi)/O端口：根據(jù)型號(hào)的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16個(gè)外部中斷向量?！　∽疃喽噙_(dá)11個(gè)定時(shí)器：4個(gè)16位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有4個(gè)IC/OC/PWM或者脈沖計(jì)數(shù)器。2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器（獨(dú)立看門(mén)狗和窗口看門(mén)狗）。2個(gè)16位基本定時(shí)器用于驅(qū)動(dòng)DAC。5個(gè)USART接口（ISO7816接口，LIN，IrDA兼容，調(diào)試控制）。CAN接口（）。SDIO接口。: TFT: 240*320: *** mm* 8. 接口類型: 8080 8/16位并口模式 9. :COG+FPC 圖3221 液晶屏引腳配置:全視角 電阻式觸摸屏是一種傳感器，它 將矩形區(qū)域中的觸摸點(diǎn)（X,Y）的物理位置轉(zhuǎn)換為代表X坐標(biāo)和y坐標(biāo)的電壓。 電阻式觸摸屏基本上是薄膜加上玻璃的結(jié)構(gòu)，當(dāng)觸摸時(shí)，薄膜下層的ITO會(huì)接觸到玻璃上層的ITO，經(jīng)由感應(yīng)器傳出一個(gè)訊息，再?gòu)目刂破魉偷接?jì)算機(jī)端，藉由驅(qū)動(dòng)程序轉(zhuǎn)化到屏幕上的X、Y值，而完成點(diǎn)選的動(dòng)作，并呈現(xiàn)在屏幕上。 電源模塊 STM32的工作電壓(VDD)～。 圖3231 圖3232第 4 章 波形產(chǎn)生及其軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求而設(shè)計(jì)的，能可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。詳細(xì)見(jiàn)附錄1。該技術(shù)具有頻率轉(zhuǎn)換速度快、頻率分辨率高、易于控制的