基于单片机的函数信号发生器的设计与实现
摘要：函数信号发生器其实就是产生波形。而波形的产生是事先将波形进行记录然后在输出的一个过程。波形记录在教学科研和地质勘测等方面有着广泛的应用，波形的记录也方便后期对图形的分析和运算，对频谱的分析和曲线相关性分析等操作。通用电子示波器价格低廉，是配备的常规仪器，但不具备信号记录功能。因此，设计一种信号波形记录器，使之能与通用电子示波器结合，用来观测非重复性信号波形，是很有实际意义的。
关键词：单片机，信号发生器，电子示波器，D/A转换
文献[1]利用单片机设计了一种信号波形装置，使之能与通用电子示波器结合，这种设计方案可以完整精确地记录到非可重复模拟信号，有效地解决了通用电子示波器不能显示动态波形的问题，又因所设计电路造价低可以很好地实验推广，具有实用价值。
文献[2]提出了一种基于32位浮点DSP而开发的数字式波形记录仪的方案，并采用大容量非易失性RAM和彩色点阵图形液晶模块等技术成功地研制了便携式数字波形记录仪的样机。此波形记录仪充分利用了DSP的高速运算能力和丰富的资源，具有结构简单，功能强大，实用性强，人机界面友好等特点。
为解决传统录波器存在的结构复杂、显示功能单调和数据分析处理能力欠缺
等问题，文献[3]提出了电力系统便携式录波器分析软件的设计方案并加以实现。软件系统选用虚拟仪器开发平台，以语言实现其分析软件的模块化开发，系统架构清晰，可扩展性强，利于将来的维护及升级。软件系统可对记录的信号进行多种分析处理，如进行信号有效值、功率、谐波分量、相位角和对称分量分析等。
文献[4]对不同频率、幅值的正弦输入信号在无噪声和有噪声的情形下进行了大量的信号检测实验研究，同时对方波信号、三角波信号等其他几种典型的周期信号以及非周期二值信号也进行了噪声背景下的信号提取实验研究，为进一步的工程应用奠定了基础。文中还就实验中所用到的非周期二值信号产生的方法、简易信号发生器软件及硬件的设计实现进行了说明。
文献[5]以8031单片机为核心，配置相应的外围接口电路，用C语言开发，组成了一个单片机控制多功能信号发生器。硬件电路设计包括三部分内容：电源部分设计、系统扩展和系统配置。系统中的应用软件是根据系统的功能要求而设计的，可靠地实现了系统的各种功能要求，包括单片机所需平稳电压的获得，8K字节固化程序存储能力，七段数码显示器，3times; 4的12位矩阵键盘，波形产生与电压变换功能，具有8位精度的D/A转换功能，时钟电路与复位电路以及完成相关的软件设计。
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