方波信号发生器实验报告

摘要

随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器（即CPU）、存储器和多种接口集成在一块芯片上而成的芯片为单片机。单片机问世20年来，发展速度之迅猛，应用范围之广泛是以往任何技术都无法比拟的。单片机作为嵌入式微控制器其应用很普及。

本文介绍了单片机的概念、分类、发展过程，并使用MCS-51单片机和CD4094单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并对单片机进行了软件编程，使用户可以方便的制造和生产多用方波信号发生器。

本文第一章简单介绍了单片机的发展过程和应用领域；第二章以MCS-51单片机为例，具体介绍单片机的结构以及工作原理；第三章使用MCS-51单片机和CD4094单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并进行软件编程。 关键词：微处理器，单片机，MCS-51单片机，多用信号发生器电路，多用信号发生器程序，

ABSTRACT

Along with the large scale integrated circuit technology and the

computer technology rapid development, the computer logic unit and the

电子电路综合设计实验

班级：2009211108 姓名：范灵均 学号：09210238 小班序号：26

实验一 函数信号发生器的设计与调测

课题名称 函数信号发生器的设计与实现

一、 摘要

函数信号发生器是一种为电子测量提供符合一定要求的电信号的仪器，可产生不同波形、频率和幅度的信号。在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量,用信号发生器来模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号

。信号发生器可按照产生信号产生的波形特征来划分：音频信号源、函数信号源、功率函数发生器、脉冲信号源、任意函数发生器、任意波形发生器。信号发生器用途广泛，有多种测试和校准功能。本实验设计的函数信号发生器可产生方波、三角波和正弦波这三种波形，其输出频率可在1KHz至10KHz范围内连续可调。三种波形的幅值及方波的占空比均在一定范围内可调。报告将详细介绍设计思路和与所选用元件的参数的设计依据和方法。

二、关键词

函数信号发生器 迟滞电压比较器 积分器 差分放大电路 波形变换

三、设计任务要求：

（1）基本要求：

1、设计一个可输出正弦波、三角波和方波信号的函数信号发生器。 2、输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调，无明显是真；

3、方波

EDA课程设计实验报告

基于FPGA的方波信号发生器

设计内容： 基于FPGA的方波信号发生器 代课老师： 学 号： 姓 名：

专 业： 电子与通信工程

摘要：本设计是采用了EDA技术设计的方波信号发生器。实现是基于FPGA语言描述正弦波基波和多次谐波叠加模块，然后在QuartusⅡ软件上实现波形的编译，仿真和下载到Cyclone芯片上。整个系统由正弦波产生模块、数码管显示模块、波形频率控制和波形幅度控制四个部分组成。最后经过QuartusⅡ软件仿真，证明此次设计可以通过多次谐波叠加形成方波，并通过频率控制和幅度控制改变方波波形。

关键字：VHDL；QuartusⅡ；Cyclone；函数信号发生器

1、Quartus II软件简介

1.1 Quartus II软件介绍

Quartus II 是Alera公司推出的一款功能强大，兼容性最好的EDA工具软件。该软件界面友好、使用便捷、功能强大，是一个完全集成化的可编程逻辑设计环境，具有开放性、与结构无关、多平

任意波形发生器

波形发生器的设计

第一部分 设计内容 一、任务

利用运算放大器设计并制作一台信号发生器，能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号，其系统框图如图所示。

二、要求1不使用单片机，实现以下功能：

（1）至少能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种周期性波形；在示波器上可以清晰地看清楚每种波形。20分

（2）输出信号的频率可通过按钮调节；（范围越大越好）20分 （3）输出信号的幅度可通过按钮调节；（范围越大越好）20分 （4）输出信号波形无明显失真；10分 （5）稳压电源自制。10分 （6）其他2种扩展功能。20分

第二部分 方案比较与论证

方案一、

以555芯片为核心，分别产生方波，三角波，锯齿波，正弦波电路配置如图1所示

图1

任意波形发生器

此方案较简单，但是产生的频率不够大最后输出正弦波时，信号受干扰大。 方案二‘

由简单的分立元件产生，可以利用晶体管、LC振荡回路，积分电路的实现方波三角波，正弦波的产生。

此方案原理简单但是调试复杂，受干扰也严重。

方案三、采用集成运放如（LM324）搭建RC文氏正弦振荡器产生正弦波，正弦波的频率，幅度均可调，再将产生的正弦波经过过零比较器，实现方波的输出，再由方波到三角波和锯齿波。

此方案电路简单，在集成运放的作用下

任意波形发生器

波形发生器的设计

第一部分 设计内容 一、任务

利用运算放大器设计并制作一台信号发生器，能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号，其系统框图如图所示。

二、要求1不使用单片机，实现以下功能：

（1）至少能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种周期性波形；在示波器上可以清晰地看清楚每种波形。20分

（2）输出信号的频率可通过按钮调节；（范围越大越好）20分 （3）输出信号的幅度可通过按钮调节；（范围越大越好）20分 （4）输出信号波形无明显失真；10分 （5）稳压电源自制。10分 （6）其他2种扩展功能。20分

第二部分 方案比较与论证

方案一、

以555芯片为核心，分别产生方波，三角波，锯齿波，正弦波电路配置如图1所示

图1

任意波形发生器

此方案较简单，但是产生的频率不够大最后输出正弦波时，信号受干扰大。 方案二‘

由简单的分立元件产生，可以利用晶体管、LC振荡回路，积分电路的实现方波三角波，正弦波的产生。

此方案原理简单但是调试复杂，受干扰也严重。

方案三、采用集成运放如（LM324）搭建RC文氏正弦振荡器产生正弦波，正弦波的频率，幅度均可调，再将产生的正弦波经过过零比较器，实现方波的输出，再由方波到三角波和锯齿波。

此方案电路简单，在集成运放的作用下

南昌大学信息工程学院

M序列信号发生器

课程设计

班级： 姓名： 学号：

基于MULTISIM的序列信号发生器

实验目的 实验要求 实验元件 实验原理

MLTISIM知识简介 MLTISIM中仿真仪器

实验设计 仿真分析

仿真电路

示波器显示输出波形

实验结果

实验结论 实验感想

一、 实验目的：1、掌握M序列信号产生的基本方法

2、利用MULTISIM产生M序列信号，设计电路做成M序列信号发生器

3、掌握M序列 0 状态消除的基本手段

二、 实验要求：在MULTISIM中采用移存器自启动电路设计仿真

M=31序列信号发生器电路，采用虚拟逻辑分析仪观察波形输出。要求自制时钟脉冲信号，并能清楚地观察到M序列稳定的波形。采用EDA进行图形仿真，硬件电路来实现。

三、 实验元件

函数发生器，双端输入示波器，74LS30，74LS164,74LS00

5V直流电源

四、 实验原理

1、MULTISIM 软件的简介

在众多的 EDA 设计和仿真软件中，MULTISIM 软件以其强大的仿真设计应用功能，在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广

Nb

大学实验报告

学生姓名： EDA教父 学 号： 6100xxxx99 专业班级： 通信 实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 2012-10-15 实验成绩：

实验三 序列信号发生器与检测器设计

一、实验目的

1、进一步熟悉EDA实验装置和QuartusⅡ软件的使用方法； 2、学习有限状态机法进行数字系统设计； 3、学习使用原理图输入法进行设计

二、设计要求

完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节，在EDA实验装置上实现一个串行序列信号发生器和一个序列信号检测器的功能，具体要求如下：

1、先用原理图输入法设计0111010011011010序列信号发生器，其最后6BIT数据用LED显示出来； 2、再设计一个序列信号检测器，检测上述序列信号，若检测到串行序列“11010”则输出为“1”，否则输出为“0”；

三、主要仪器设备

1、微机

1台 1套 1套

2、QuartusII集成开发软件 3、EDA实验装置

四、实验原理

1、序列信号发生器 CNT ZOUT CNT ZOUT 复位信号CLRN。当CLRN=0时，使CNT=000

安阳师范学院课程实践报告书

单片机原理及接口技术课程实践

——方波发生器

作 者 系（院） 专 业

年 级 学 号 指导教师 日 期

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摘 要

随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器（即CPU）、存储器和多种接口集成在一块芯片上而成的芯片为单片机。单片机问世20年来，发展速度之迅猛，应用范围之广泛是以往任何技术都无法比拟的。单片机作为嵌入式微控制器其应用很普及。

本文介绍了单片机的概念、分类、发展过程，并使用MCS-51单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并对单片机进行了软件编程，使用户可以方便的制造和生产多用方波信号发生器。

1．引言

单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化

长沙学院

占空比可调的方波信号发生器

三、实验原理：

1、555电路的工作原理

（1）555芯片引脚介绍

图1 555电路芯片结构和引脚图

555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路，该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容原件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制和检测。

1脚：外接电源负极或接地（GND）。 2脚：TR触发输入。 3脚：输出端（OUT或Vo）。

4脚：RD复位端，移步清零且低电平有效，当接低电平时，不管TR、TH输

1

长沙学院

入什么，电路总是输出“0”。要想使电路正常工作，则4脚应与电源相连。

5脚：控制电压端CO(或VC)。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。

6脚：TH高触发端（阈值输入）。 7脚：放电端。

8脚：外接电源VCC（VDD）。

（2）555功能介绍

555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。由图1可知，当V6>VA、V2>VB时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS触发器被置0，TD导通，同时VO为低电平。

当V6VB时，VC1=

函数信号发生器设计报告

目录

一、设计要求 .......................................................................................... - 2 - 二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 - 三、性能指标 .......................................................................................... - 2 - 四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 - 五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 - 1. 总的原理框图及总方案 .................