arm多功能信號源設(shè)計

1、一、開展本課題的意義及工作內(nèi)容：信號發(fā)生器是用來提供各種測量所需信號的儀器，它是一種常用的信號源，廣泛應(yīng)用于電子電路、自動控制和科學(xué)試驗等領(lǐng)域。在分析電子線路時，常常需要了解輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系，為此常信號發(fā)生器產(chǎn)生一個信號來激勵系統(tǒng)，以便觀察、分析它對激勵信號的反映。因此我就針對低頻信號源進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計以LPC2138為控制芯片，探索研究了低頻信號發(fā)生器的原理和應(yīng)用，設(shè)計輸出頻率及幅度可調(diào)，頻率范圍為1HZ～50KHZ的正弦波

2、、方波、三角波、調(diào)幅波、調(diào)頻波及其復(fù)合波信號，具有信號頻率、波形、幅度變化容易，硬件簡單可靠等特點的多功能信號源二、課題工作的總體安排及進(jìn)度：1.2007年12月19日前提交開題報告2、2007年12月28日前完成資料初步搜集33月11日前提交中期報告。4.4月8日前分析解決設(shè)計中碰到的問題，完成設(shè)計制作的測試。5.4月14日前初步完成畢業(yè)設(shè)計和論文初稿6.4月20日前完成畢業(yè)設(shè)計，并上交畢業(yè)論文終稿。三、課題預(yù)期達(dá)到的效果：1、能夠產(chǎn)

3、生正弦波、方波和三角波（頻率范圍1HZ~50KHZ）2、能產(chǎn)生由以上波形整合成的復(fù)合波形3、實現(xiàn)波形間的切換主要研究內(nèi)容目標(biāo)特色信號發(fā)生器是用來提供各種測量所需信號的儀器，它是一種常用的信號源，廣泛應(yīng)用于電子電路、自動控制和科學(xué)試驗等領(lǐng)域。在分析電子線路時，常常需要了解輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系，為此常信號發(fā)生器產(chǎn)生一個信號來激勵系統(tǒng)，以便觀察、分析它對激勵信號的反映。成果描述針對低頻信號源進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計以LPC2138為控制芯片，探

4、索研究了低頻信號發(fā)生器的原理和應(yīng)用，設(shè)計輸出頻率及幅度可調(diào)，頻率范圍為1HZ～50KHZ的正弦波、方波、三角波、調(diào)幅波、調(diào)頻波及其復(fù)合波信號，具有信號頻率、波形、幅度變化容易，硬件簡單可靠等特點的多功能信號源理和應(yīng)用，設(shè)計輸出頻率及幅度可調(diào)，頻率范圍為1HZ～50KHZ的正弦波、方波、三角波、調(diào)幅波、調(diào)頻波及其復(fù)合波信號，具有信號頻率、波形、幅度變化容易，硬件簡單可靠等特點的多功能信號源。在信號源中對它本身的抗干擾能力還是有很高的要求的

5、。干擾的渠道主要有三條：空間干擾(場干擾)，電磁信號通過空間輻射進(jìn)入系統(tǒng)過程通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相連的前向通道、后向通道及與其它系統(tǒng)的相互通道進(jìn)入供電系統(tǒng)干擾，電磁信號通過供電線路進(jìn)入系統(tǒng)。一般情況下空間干擾在強(qiáng)度上遠(yuǎn)小于其它兩種，故系統(tǒng)中應(yīng)重點防止過程通道與供電系統(tǒng)的干擾?？垢蓴_措施有硬件措施和軟件措施。硬件措施如果得當(dāng)，可將絕大部分干擾拒之門外，但仍然會有少數(shù)干擾進(jìn)入系統(tǒng)，故軟件措施作為第二道防線必不可少。由于軟件抗干擾措施是以

6、CPU為代價的，如果沒有硬件消除絕大多數(shù)干擾，CPU將疲于奔命，無暇顧及正常工作，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作效率和實時性。因此，一個成功的抗干擾系統(tǒng)是由硬件和軟件相結(jié)合構(gòu)成的。在輸出信號時，外部干擾有可能使信號出錯。在軟件上，最有效的方法就是重復(fù)輸出同一個信號，只要重復(fù)周期盡可能短，鎖存器接收到一個被干擾的錯誤信號后還來不及作出有效的反應(yīng)，一個正確的輸出信號又來到，就可以及時防止錯誤動作的產(chǎn)生。CPU抗干擾措施前面幾項抗干擾措施是針對IO通道，

7、干擾還未作用到系統(tǒng)本身，這時系統(tǒng)還能正確無誤地執(zhí)行各種抗干擾程序，當(dāng)干擾作用到系統(tǒng)本身時），系統(tǒng)將不能按正常狀態(tài)執(zhí)行程序，從而引起混亂。如何發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)受到干擾，如何攔截失去控制的程序流向，如何使系統(tǒng)的損失減小，如何恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行，這些就是CPU抗干擾需要解決的問題?？梢圆捎靡韵聨追N較常見方法：人工復(fù)位，對于失控的CPU，最簡單的方法是使其復(fù)位；掉電保護(hù)，電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降將使微機(jī)系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài)，電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后，微機(jī)系統(tǒng)難

8、以恢復(fù)正常。對付這一類事故的有效方法就是掉電保護(hù)；睡眠抗干擾；指令冗余；軟件陷阱。在設(shè)計中，信號的輸出為一個完整的周期信號不斷的輸出，使得信號源能夠在輸出時具備一定的抗干擾能力。然后在末級還串上了一由RC組成的低通濾波器，形成了軟件與硬件相結(jié)合的抗干擾措施，同時提高了系統(tǒng)的帶載能力。在設(shè)計復(fù)合波形時，本來是要將頻率分別為1W、2W、3W的三個正弦信號進(jìn)行復(fù)合的，這就要求在信號數(shù)據(jù)輸出時必須先輸出一個3W的信號數(shù)據(jù)等下一個時輸出3W、2W

9、的信號數(shù)據(jù)，第三個時輸出3W、2W、1W的信號數(shù)據(jù)，也就是說，3W數(shù)據(jù)信號不斷的輸出，2W點是間隔一個輸出，1W點間隔三個點輸出，這樣才能將三個不同頻率的波形整合到一起。但是在不同的波形之間波形的疊加最好是在同頻率的波形之間進(jìn)行，就選擇了三個同頻率的正弦波、三角波和方波進(jìn)行復(fù)合。設(shè)計中碰到它們復(fù)合時幅度的控制問題，若幅度沒控制好，示波器顯示出來的將是一些雜波，并不是一個復(fù)合的波形，因此應(yīng)該將復(fù)合波形的幅度系數(shù)除掉一個參數(shù)，以保證波形的完

10、好輸出。設(shè)計的低頻信號發(fā)生器的達(dá)到很高穩(wěn)定性，可以將其用在電子線路與系統(tǒng)的設(shè)計、測試和維修中。多功能信號源設(shè)計基于基于ARMARM的多功能信號源設(shè)計的多功能信號源設(shè)計【摘要摘要】本設(shè)計設(shè)計主要研究和主要研究和設(shè)計設(shè)計基于基于ARM（LPC2138）嵌入式系）嵌入式系統(tǒng)的多功能數(shù)字信號的多功能數(shù)字信號發(fā)生器，采用數(shù)生器，采用數(shù)值計值計算合成和合成和DA轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換模塊來完成，可來完成，可產(chǎn)生輸出頻率及幅度可率及幅度可調(diào)，頻率范率范圍為圍為1H