1 前言

信号发生器 是一种应用于科学 研究、生产 实践和教学 实验等领域的信号源。现在常见的信号发生器 共有三种。第一种是由集成 电路构成，利用振荡 电路来实现。第二种是利用波形集成芯片，通过改变外围 参数来实现。第三种是利用 微处理器、FPGA、DDS芯片等，用现代电子 设计技术实现。由于集成电路 构成的信号发生器元器件的分散性 和环境条件的变化，导致 波形和频率容 易产生偏差。现代电子技 术实现的信号发 生器主要有“单片机+低速D/A转换”和“FPGA+高级D/A转换或采用DDS数字合成”。本设计以AT89C51单片机为核心，实现了波形的切换，频率的变化。

1.1 选题背景及意义

函数信号 发生器是在测 试和实验过程的重要工具，广泛应用在通 信，雷达，现场 测量，控制，实验 教学。无论是在生 产和科学 研究或 教学，信号发生器是仿真最好的工具。此外，信号发生器的设计方法，设计技术越来越先进。随着中国经济和技术的发展，同时也对相应的试验 设备和手段提出了 更高的要求，信号发生器已经 成为测试 仪器中的重要范畴，因此信号发生器的发展 具有重要的意义。大多数传统的信号发生器使用专用的单片机或模拟电路，高成本、控制方式不灵活或波形类型不能满足要求。 

函数发生器 是一种常用 设备，传统的设计 方法是由纯物理器件有许多缺点，如：体积大，重量重，移动不便，信号失真，无法满 足精度要求，可移植性，稳定性 的研究，设计了一种具有频率 稳定，波形的特征准确，质量好，输出频率 范围宽，具有良好的可移植性的特点波形 发生器具有良好的 市场前景，为了满足军用和民用领域对信号源的要求。本设计的目的是学习 和使用单片机和C语言，通过现有的多 功能的电子学习 机已装置的一部分，基于单片机AT89C51和8位D / A转换器DAC0832实现正弦波，方波，三角波三种常用的波 形生成，并能通过对外界的键 盘输入来控制在一定范 围内的频率变化。在标准仪器的缺乏，该设计可作为一个函数 发生器是简单的。本设计是在性价比高准备的前提下，该装置主要采用AT89C51单片机，DAC0832，性能指标不高，所以信号源的基本要求是有几种常见的波形，正弦波，方波，三角波，可以在一定的范 围内变化频率。掌握AT89C51单片机系统硬件和软件开发过程，测量方法 和误差分析，同时掌握设计函数发生器 系统的流程；基本知识的培训，我们使用学习的基本 理论和基本技能 的能力，学习和解决一般工程 技术问题的专业能力，工程设计和科 学研究学习的基本方法，完成知识 的综合训练。

1.2 信号发生器的分类

信号发生器按照频率范围分类可以分为：超低 频信号发生器、低频 信号发生器、视频信号发生器、 高频 波形发生器、甚高 频波形发生器和超高频 信号发生器。按照输出波形分类可以分为：正弦 信号发生器和非正弦 信号发生器，非正弦信号发生器又包括：脉冲 信号发生器，函数 信号发生器、扫频 信号发生器、数字序列 波形发生器、图形 信号发生器、噪声 信号发生器等。按照信号发生器 性能指标可以分为：一般信号发生器和标准信号发生器。

2 系统设计

经过考虑，我们确定方案如下：利用AT89C51单片机采用 程序设计方法产生正弦波、方波、三角波三种 波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号 转换成模拟信号，滤波放大，最终由 示波器显示出来，通过键盘 来控制三种波形的类 型选择、频率 变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。