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    1.3.2本设计课题任务内容与要求
    （1）查阅资料，确定方案。
    （2）画出硬件电路图。
    （3）编写设计程序。
    （4）调试出各部分功能。
    （5）撰写设计论文。
    要求：
    熟悉电子技术，单片机技术，接口技术，汇编语言或C语言编程技术，
    锁相与频率合成技术等。
    1.3.3本设计课题任务成果要求
    （1） 符合撰写规范的毕业设计说明书。
    （2）信号发生器整机电路图及软件程序（加以注释说明）。
    （3） 满足技术要求的信号发生器实验样机。
     2设计方案与DDS简介
    2.1方案
    方案一
      利用分立器件拼装成函数发生器，这种方法机构比较简单，成本也很便宜。由于设计的分立器件较多，分散性较强，对于环境的适应性较弱，不稳定等因素会导致产生的波形产生偏差，而且频率不高且不好调试。这也是传统的发生器的一种模式，随着电子领域的愈发快速的发展便会慢慢被抛弃。
    方案二
    本方案是利用DDS与PLL来进行信号发生器的实现。锁相环频率合成与直接数字频率合成都有其不同的优势。锁相环频率合成对于频率切换速度的要求不算高，对于相噪、杂散能很好的处理。但是由于PLL的工作机理，它的频率转换速度与频率分辨率就不能达到双优，提高输出频率频率分辨率，则频转速度就会变慢；反之提高转换速度，则就要牺牲频率分辨率。而前面则对于DDS的优点进行了讲述，它在频率分辨率与频转速度上的优点，可以与PLL有效的通过硬件设计组合，进行缺点互补并放大其优势。
    方案三
    本方案也是本次设计选用的方案，是采用单片机控制DDS芯片AD985x来进行设计以实现复合要求的信号发生器。现在电子技术与嵌入式领域由于单片集成DDS芯片的出现有了非常迅速的发展，这一类的芯片只需要搭配简单的外围电路就能够很好的实现信号发生器。
    最后考虑到对于自己提升技能，性价比，并且实际贴近现在的发展趋势，选用方案三。通过比较，我们可以看出DDS是现在甚至将来一段时间都会是主流的技术，并会蓬勃发展，DDS能够很好地克服第一个方案的缺点；第二个方案，无论是DDS还是PLL都需要有单片机的加入，并且实际的电路对于硬件的要求相对较高，操作也很复杂；利用单片机对DDS进行控制实现信号发生器，有着编程简便、操作控制简单、性价比高，系统小巧等不可忽视的优势。
    因此，此次选择方案三——用单片机控制DDS的方案。
    2.2 DDS简介
    2.2.1 DDS基本原理
    DDS【2】技术的合成信号频率一定会低于参考时钟频率，这些信号的各种属性参数可以都是不同的甚至可以是不同的波形，DDS技术也可以被叫做波形合成技术。DDS的输出波形是利用参考时钟元规定抽样时间，给定抽样值来加以电压幅度变化规律而成的波形再利用滤波器进行对波形的平滑。DDS的理论依据是时域抽样定力，它的基本工作原理是建立在给出不同电压的不同相位的基础上的。
    DDS的基本电路原理如图2-1所示。DDS具有多种结构，利用采样定理，通过正弦查表来发生波形。
     
    图2-1直接数字频率合成器原理框图
    相位累加器【2】是一个关键，它是 系统运用所绕不开的核心，它在 系统中的作用就像是一个计数器。相位累加器是由一个N位加法器和一个N位累加寄存器级联构成的，加法器和累加器相互辅助作用，对传输过来的每一个时钟脉冲进行算法计算。相位累加器的工作方式是对于第一个传输过来的时钟脉冲，加法器将其与频率控制字K相加，然后将结果送入N位累加寄存器，当下一个时钟脉冲到来，累加寄存器将产生的新累加相位数输入到加法器与频率控制字再次相加，这样，循环重复地对频率控制字K进行相位累加。并且，相位累加器把相加后的结果送入正弦查询表。正弦查询表可以形象的视为是波形存储器，它是一个只读可以对其进行编程的存储器（ ），对于相位累加器送入的数据进行采样编码，按照正弦信号一周期的形式形成取样地址，这里包含着正弦波的幅度等参数的信息，每一个都能够对应着正弦波的相位点。然后取出与相位对应的单元信息映射成幅度信号输入到 转换器，D/A转换器将数字量信息转换成模拟量形式的信号。
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  2. 下一篇：低频函数信号发生器的设计

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