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    数字信号发生器系统软件设计 22

    5 系统的调试与结果分析 24

    结 论 25

    致 谢 26

    参考文献 27

    1.2 研究的目的

    本课题是设计一个基于 DSP 的高精度智能计数装置及通信电路。本系统计划采用

    双 CPU 结构,由于 DSP 芯片具有强大的运算能力,因而选用 DSP 芯片来作为波形处理 芯片,进行主要的计算处理工作。另外,为了进行方便的人机交互控制,选用 ATMega 单片机来作为人机交互控制芯片。利用矩阵键盘和 LCD 液晶显示屏构成人机交互模块, 通过矩阵键盘设置各种参数,传递给 DSP,进而控制脉冲信号的特性。DSP 的输出数 据则通过双口 RAM 传递给单片机,单片机在读取到数据后,随即又通过控制 LCD 显示 屏,将实时数据和各种参数显示出来,方便用户观察和进行调整。文献综述

    1.3 研究的主要内容

    本课题研究的主要是基于 DSP 的高精度智能计数装置及其通信电路的设计,包括 了计数装置和通信电路两部分,涵盖了硬件电路的设计及软件程序的设计。因此本论 文的主要内容包括以下几个方面:

    1) 确定数字信号发生器总的设计方案,明确系统的组成结构,进行器件的选择, 并分析方案的可行性;

    2) 设计数字脉冲信号发生器电路,频率范围:10Hz-10000Hz;

    3) 设计单片机的计数方式及显示电路,要求能够显示自系统工作开始时的累积脉 冲数;

    4) 设计复位电路和通信电路,要求计数到要求的设定的脉冲数时,发送给上位机 信号,并重新开始计数。

    2 数字脉冲信号发生器的总体设计

    2.1 概述

    现代电子技术、信号处理技术及计算机技术的发展,极大地促进了数字技术在测 量仪器中的应用。一些新型的高速处理器,如 FPGA、ARM、DSP、32 位和 16 位单片机 等被广泛地应用在控制系统中。这些器件的特点是处理速度快、集成性好、片上资源 丰富、可靠性高。同时一些先进的智能控制算法也被越来越多地应用到实际操作中, 其良好的性能使得数字信号处理逐步取代了原有的模拟信号处理,提高了信号测量的 准确度和精度,扩充了信号处理的能力。数字信号发生器逐渐发展并普及起来,并凭 借其高精度、高可靠性和高性价比,逐渐占据了市场主流地位。随着控制理论及技术来!自~751论-文|网www.751com.cn

    的进一步发展,可以预见到数字系统中的越来越多的功能都将可由软件来实现,这将 是未来的必然发展趋势。

    2.2 信号发生器原理

    脉冲信号是指仅在短时间内具有很大的瞬时值,而在其余的时间内其瞬时值为 0 的冲击性波形信号。周期性地重复着的这种脉冲信号也叫做脉冲序列。

    通常,称为脉冲的波形多指的是方波波形。但从广义上来讲,脉冲波形不仅包括 方波,还有阶梯波、指数函数波及锯齿波等,脉冲电路中经常使用这些波形

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