波形发生器、频率计和数字电压表设计

摘要:

    本系统以FPGA为核心，将波形发生器、频率计和数字电压表有机结合在一起。FPGA具有丰富的资源，使用方便灵活，且易于进行功能扩展，完全可以满足设计的要求。主要模块有波形生成模块、频率设置模块、数模转换模块、显示模块和滤波网络。其中FPGA用来实现波形表生成和频率控制；正弦波的数模转换由DAC8032实现；整形采用三极管S9018来实现；并通过低通滤波器提高输出波形的质量。本设计采用双DA来控制波形的幅度，实现了幅度连续可调。 

关键词：FPGA    双D/A调幅      数模转换

目    录

第一章  系统设计.3

1.1总体设计方案.3

1.1.1 设计要求3

  1.1.2 设计思路3

  1.1.3 方案论证与比较.3

  1.1.4 系统组成.4

第二章  单元电路设计.4

2.1 波形合成器的设计4

  2.1.1 正弦波合成4

  2.1.2 三角波、锯齿波、矩形波的合成.5

2.2 频率与幅度调节的原理及实现5

2.2.1  频率等步进调节的实现.5

2.2.2  幅度调节模块的设计.6

2.3 波形选择模块与键盘控制模块设计6

2.4 自动换档模块设计6

2.5 模数转换电路设计6

2.6 整形电路设计7

第三章  软件设计.7

3.1 正弦波合成器设计7

3.1.1 正弦波波形数据产生.7

3.1.2 波形存储器的设计8

3.2 三角波、矩形波、锯齿波发生器及相位累加器8

3.3 频率测量8

3.4 键盘控制模块9

3.5 波形选择模块9

3.6 数字电压处理模块9

第四章  系统测试.10

4.1 波形的测试10

4.2 各种波形的测试数据10

4.2.1 波形发生器10

4.2.2 频率计.10

  4.2.3数字电压表.11

第五章  结 论.40

参考文献.41

附录.61