摘 要
在科学研究、工程教育及生产实践中,如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域,常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中,以及一些科学研究中,锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。函数发生器作为一种通用的电子仪器,在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的此类仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产,都使我们研制一种高精度、宽频带,能产生多种波形并具有程控等多功能函数发生器成为可能。本次设计的是一种基于直接数字频率合成技术(DDS)的低频率信号发生器。此设计硬件电路结构简单,软件控制灵活,输出信号频率稳定,分辨率高。 这样的机器体积小,价格便宜,耗电少,频率适中,便于携带。
关键词:信号发生器、高精度、高分辨率、低成本
目 录
摘要……………………………………………………………………………. . .……….…….Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………II
第一章 前言…………………………………………………………………………………1
第二章 总体设计方案……………………………………………………………………. .2
2.1 系统总体结构……………………………………………………………………………2
2.2 系统硬件结构……………………………………………….……………………. . .2
2.3 系统总体软件流程……………………………………………………………. . ……4
第三章 各个重要硬件及芯片概况………………………………………….……….….5
3.1 瑞萨R8C/1B单片机的内核及其外设特点………………………….…….………….5
3.1.1 R8C/1B单片机的特点及优势…………………………………….…………….5
3.1.2 R8C/1B单片机的结构图和引脚图…………………………………….…….7
3.1.3 R8C/1B单片机性能概要………………………………………….….…….….9
3.2 可编程波形发生器AD9833…………………………………………………………10
3.2.1 可编程波形发生器AD9833的概述……………………………….………10
3.2.2 可编程波形发生器AD9833的功能及其工作原理……………….…………11
3.3 显示屏HB128*128M1A……………………………………………………………13
3.3.1 HB128*128M1A的概述……………………………………….….…….….…13
3.3.2 HB128*128M1A与单片机的连接…………………………….…….………13
第四章 各个模块以及主程序和调用子程序的软件编程……………………….……15
4.1 单片机底层驱动程序…………………………………………………………………15
4.1.1 系统时钟程序………………………………………………………….……15
4.1.2 I/O口配置初始化程序……………………………………………….………16
4.1.3 定时器X初始化程序………………………………………………….…….16
4.1.4 AD9833初始化程序…………………………………………………….….…16
4.1.5 UART口初始化程序…………………………………………………….……17
4.1.6 单片机内部A/D转换器初始化程序…………………………………….…….17
4.2 AD9833的接口和配置程序………………………………………………….………18
4.2.1 AD9833清零操作程序……………………………………………………….18
4.2.2 AD9833写数据操作程序…………………………………………………….19
4.2.3 AD9833加载波形程序……………………………………………….………20
4.3 系统主程序……………………………………………………………….………….21
第五章 各个模块以及程序的软件调试…………………………………………25
5.1 R8C/1B单片机开发工具概述…………………………………………………………25
5.2 集成开发环境HEW(High-perfomance Embedded Workshop) ……….……………25
5.2.1 HEW窗口说明………………………………………………………….…,…25
5.2.2 新工作空间的创建……………………………………………………………26
5.3 硬件工具RU-Stick ………………………………………………….………………29
第六章 程序烧入样机调试……………………………………………….…………………34
6.1 样机调试出现的问题及其解决………………………………………………….……34
6.2 项目设计的改进方向…………………………………………………….……………34
第七章 总结………………………………………………………………………….….…….35
致谢…………………………………………………………………………….…. …….…….36
参考文献………………………………………………………………………………………37
附录…………………………………………………………………………………………….38