1 引言1.1 研究的背景信号发生器是能够实现不同波形、不同频率的输出信号的仪器，而其中数字信号 发生器则就是能够发射出数字信号的装置。自从 20 世纪 20 年代出现电子设备起，信

号发生器便发展起来。早期，信号发生器的发展极其缓慢，但从上个世纪 60 年代开 始，伴随着通信技术的发展，信号发生器的发展速度便快了起来，出现了专用函数发 生器。利用精密函数发生器和单片机构成的信号发生器，能够产生稳定性好、精度高 的低频波形信号。后来甚至出现了专用的函数发生器芯片，这种芯片只需外接很少的 电容、电阻等元件，便可产生方波、锯齿波等几种简单的波形信号。不过，由于由模 拟器件所构成的电路存在着一些例如尺寸大、功耗大、价格贵等方面的共有缺点，设 计出的电路所输出的波形的稳定性相对比较差，并且在需要产生复杂的波形时，电路 的结构也会因此变得非常复杂，这就对函数发生器的使用构成了限制。在微处理器面 世后，通过利用微处理器、A/D 和 D/A 转换技术，便能够设计出功能更加强大的信号 发生器，从而产生比较复杂的波形。近年来，随着以数字技术为中心的电子信息技术 的发展，大规模及超大规模集成电路和控制理论的进步，以及现代微电子技术的迅猛 发展，数字系统的功能越来越强大，信号发生器的应用领域也越来越广。68494

在现代测量系统中，人们对于信号源的稳定性和准确性要求越来越高，要求能在 较宽的频率范围内得到输出，并且要求输出的频率更高更稳定。对于用来作为精密测

量使用的信号发生器而言，其频率准确度要求一般要达到��−�~��−�。因此，传统的信号发生器已经渐渐无法满足现代电子测量系统的需要，而数字信号发生器则逐渐居

于主导地位。数字信号发生器具有较高的频率稳定性，准确度很高，并且能够输出多 种波形，具有宽而准确的输出电平调节，较宽的频率输出范围，较小的频率间隔。目 前国际上已经有很多厂家能够生产出功能丰富的数字信号发生器，国内的数字合成信 号发生器也发展很快，并且在多个领域得到了非常广泛的应用，其前景十分广阔。

目 录

1 引言 1

1.1 研究的背景 1

1.2 研究的目的 1

1.3 研究的主要内容 2

2 数字脉冲信号发生器的总体设计 2

2.1 概述 2

2.2 信号发生器原理 3

2.3 数字信号发生器系统总体方案设计 6

2.4 硬件方案设计 7

2.5 软件方案设计 12

3 数字信号发生器系统硬件设计 14

3.1 主控芯片介绍 14

3.2 外围电路介绍 19

4