模电课程设计-波形发生器(130619)

第一篇：模电课程设计-波形发生器(130619)

知行合一 行胜于言

模电课程设计-波形发生器(130619)

院 系： 电子工程系

姓 名： 巫金生

学 号： 112027136

设计项目名称： 波形发生器

实验所属课程： 模拟电子技术教程设计

实验室(中心)： 模拟电子实验室

指 导 教 师 ： 郭彩萍

设计完成时间： 2013 年 06 月 19 112027136 太原工业学院

知行合一 行胜于言

目 录

本实验主体报告分为5个部分

1、成员介绍…………………………….2、波形发生器功能介绍………………………

3、原理图、PCB图及参数计算……………….4、仿真结果…………………………………….5、心得体会…………………………………….6、参考文献……………………………………..Ps:如有纰漏，敬请谅解

一.成员介绍：

①、刘毅

②、董敏

112027112 112027118

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③、崔宇 112027120 ④、巫金生

112027136 二.波形发生器功能介绍：

此波形发生器由两个LM358 集成运算放大器及其周边电路构成，可以发生方波、三角波、锯齿波和正弦波。

①方波：利用输入端的RC自激振荡电路，反相输入迟滞电路而形成，反馈网路增加一个电位器以调节占空比。正向输入端连接一个电位器可以调节方波的频率。输出电路利用一个5V双向稳压管接地来稳幅。

②三角波：以方波为输入信号，输入到积分电路。同时为了提高三角波的负载能力并且减少方波频率对三角波幅值的影响，将积分电路的输出反馈给滞回比较器的输入。通过改变方波的频率改变三角波的频率。

③锯齿波：以方波为输入信号，利用二极管的单向导电性是积分电路中C充放电的回路不同，输入到一并联的二极管模块再输入到积分电路，以调节锯齿波的斜率。为减少对其他电路的干扰，这里为并联的二极管设计了一个与其并联的开关，当想要输出三角波的时候开关闭合，并联二极管模块短路；当想要输出锯齿波的时候开关断开，接通并联二极管电路。正弦波：实际是一个一阶反相输入的低通滤波器。在积分电路中的电容上并联一个电阻来降低通带放大倍数。

三.原理图、PCB及参数计算

1、原理图：

2、PCB图：

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3、模块详细分析 ⑴、自激震荡部分：

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没有接通时，Vc0，滞回比较器V0Vz，则集成运放同相输入端R2Vi*VzVVz给C充电，使VR由0上升，在R1R2，同时0VR>Vi之前，V0Vz不变；当VR>Vi时，V0跳变到Vz。

当V0R2Vi*(Vz)RVz时，R1R2f（反相输入，同时C经端反馈网络等效电阻）使VR降低，在VR>Vi之前V0Vz不变，当VR

⑵、方波部分：

方波的波幅由稳压管的参数决定，这里使用5V的稳压管，方波的周期取决于充放电回路RC的数值。若R或C其中一个增大，计算周期T：

四.仿真结果(图片显示)

和周期T均会增大，频率f也会增大。

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五、心得体会

1.我们小组是男女搭配方式的合作方式，所以在某些环节中我们需要找个地方一起讨论问题，总结解决办法，统一意见。在这方面我们很明智的选择了在学校图书馆，不影响其他同学学习的情况下我们有秩序的发表了自己对本次课程设计的观点，总结出方案的详细流程，形成一个分工明确彼此紧扣的团队氛围。

2.在这次课程设计期间我深深的体会到“大学给我们带来的不单单是学习到的知识，更加教会你如何利用身边的资源找到自己需要的内容”。没有任何事物是一成不变的，你只有掌握自学的能力才可以应对一切的变化，不被社会淘汰。一开始我们遇到的问题是ewb无法运行我们所绘制的电路图，无奈之下就采用protel软件，图书馆四楼各种翻书各种查询。后来好不容易绘制了protel版本的电路图，纠其仿真功能实在不咋d。最后我们还是放弃protel，改用multisim。（当然其中也包括了我们在书海中的翻阅资料…….）

3.没有事情是一次就能成功的，你需要付出的往往比你想象中的要多。电路图元件的挑选，电路连接的顺序，功能测试等等环节可谓是变化万千。需要你有爱迪生那样3000次尝试仍然坚信下一次就是成功的希冀。不厌其烦的做下去，直到你做出来为止。

4.谨慎的态度往往是你成功的基石，举一个最简单的例子：在连接导线的时候，会因为一时疏忽没有把导线连接在元件的一端或者是覆盖了另一端导线。由于视觉的误差往往使你不容易发现这个错误，调试一天也很难找到为什么仪表显示出来的结果就不是理论值….总结以上四点分别为：友好合作，自主自学，坚持不懈，谨慎专注！

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六.参考文献：

1、Multisim的基本功能：

<1>虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表，函数信号发生器，双踪示波器，直流电源；而且还有一般实验室少有或者没有的仪器，如波特图仪，字信号发生器，逻辑分析仪，逻辑转换器，失真仪，频谱分析仪和网络分析仪等

<2>具有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析，时域和频域分析，器件的线性和非线性分析，电路的噪声分析和失真分析、离散傅立叶分析，电路零极点分析，交直流灵敏度分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。

<3>电路图设计的四大步骤：

步骤一：调用元器件

步骤二：电路连接

步骤三：电路文件存盘

步骤四：电路功能测试，打开仿真开关，测点电路功能

2.波形发生

1>.自激振荡

当一个放大器的输入端没有外加输入信号，而在输出端却有一定的频率和幅值的输出信号

2>.正弦波振荡器的组成(1).基本放大器Au

(2).正反馈网络F:RC、LC

(3).选频网络：旨在产生单一频率的振荡信号

3.方波发生器

方波发生器的基本电路结构小编已经绘制出来，如下图所示(由于过程比较仓促，没来得及做进一步检查，如有纰漏，望见谅)。它是以比较器为基础，由滞回电压比较器和在运放的负反馈网络中起延时作用的无源RC积分电路组成。输出端经R1和R2分压，把反馈电压引到比较器的同向端，输出电压又经RC积分电路把另外一个反馈电压加到反相端。同相端和反相端互相制约为条件，互相促进对方向现实所处状态而形成脉冲波形。

电路输出电压的幅度由稳压管的稳定电压Uz的大小决定。忽略二极管的导通电阻时，相应的方波振荡频率为：

F=1/(Rw+2R)Cln(1+2R1/R2)调节电位器Rw，滑动臂的位置可以调节运放两个输入端电压相等。即uN = uP,本电路的uN=0，则uP为

uP=(±Uz-ui)R1/(R1+R2)+Ui

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4.三角波发生器

三角波电压产生器的基本电路结构如下，用集成运放构成的反相输入积分器和同相输入的滞回比较器构成三角波发生器。Uo1输出幅值为±Uz，是占空比为0.5的方波电压；Uo2输出幅值为±UzR1/R2,是随时间线性变化的三角波电压。相应的振荡频率为： ：F =R2/4R1RC

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第二篇：波形发生器设计+数电课程设计+数字电路课程设计

数字电路课程设计

专业：09自动化 姓名 ：程淑欣

学号:2009014045

班级：09自动化

指导老师:李敏君

目录

一．目录.................................2

二．设计介绍.............................3

三．设计任务和要求.......................4

四．选用器材.............................4

五．设计方案.............................4

六．电路图...............................8

七．电路说明及原理分析...................8

八．设计总结及心得体会...................9

九．参考文献.............................10

波形发生器设计

设计介绍

波形发生器是用来产生一种或多种特定波形的装置，这些波形通常有正弦波.方波.三角波.锯齿波，等等。以前，人们常用模拟电路来产生这种波形，其缺点是电路结构复杂，所产生的波形种类有限。随着数字电子技术的发展，采用数字集成电路产生各种波形的方法已变的越来越普遍。虽然，用数字量产生的波形会呈微小的阶梯状，但是，只要提高数字量的位数即提高波形的分辨率，所产生的波形就会变的非常平滑。用数字方式的优点是电路简单，改变输出的波形极为容易。下面将说明以数据存贮器为核心来实现波形发生器的原理。

用波形数据贮存器记录所要产生的波形，并将其在地址发生器作用下所产生的波形的数字量经过数-模转换装置转换成相应的模拟量，以达到波形输出的目的。其实现的原

设计任务和要求

设计一个多种波形发生器，其具体要求如下: 1.实现多种波形的输出。这些波形包括正弦波.三角波.锯齿波.反锯齿波.梯形波.台型阶梯波.方波.阶梯波,等等。2.要求输出的 波形具有8位数字量的分辨率。3.能调整输出波形的 周期和幅值。4.能用开关方便的选择某一种波形的输出。

选用器材

1.NET系列数字电子技术实验系统 2.稳压电源

3.集成电路：74LS161.2716.DAC0832.NE4558 4.电阻.开关.可变电阻 5.计算机.EPROM编程器 6.万用表.示波器

设计方案

按地址发生器.波形数据存贮器.数/模转换器三个部分分别说明。1.地址发生器组成

地址发生器说输出的地址位数决定了每一种波形所能拥有的数据存贮量。但在同一地址发生频率下，波形贮存量越大输出越低。考虑到我们要求输出波形具有8位数字量的分辨率，因而可将地址发生器设计成8位，以获得较好的输出效果。如果地址发生器高于8位，那么输出波形的分辨率将会收到影响。

选用2片4位二进制计数器74LS161组成8位地址发生器，其最高工作频率可达到32MHZ。

2.波形数据存贮器

8位地址发生器决定了每种波形的数据贮存量为256字节。因为总共要输出8种波形，故贮存量为2K字节。可选用2716 EPROM作为波形数据存贮器。8种波形在存贮器中的地址分配如图: 5

0000H三角波00FFH0100H方波01FFH0200H锯齿波02FFH0300H反锯齿波03FFH0400H梯形波04FFH0500H阶梯波05FFH0600H台型阶梯波06FFH0700H正弦波07FFH贮存在EPROM中的波形数据是通过一个周期内电压变化的幅值按8位

D/A分辨率分成256个数值而得到的。例如正弦波的数据可按公式 D=128（1+sin360/255x）,x=0…255 3.数据转换器

可采用具有8位分辨率的D/A转换集成芯片DAC0832作为多种波

形发生器的数模转换器。由于多种波形发生器制使用一路D/A转换，因而DAC0832可连续接成单缓冲器方式。另外，因DAC0832是一种电流输出型D/A转换器，要获得模拟电压输出时，需外接运放来实现电流转换为电压。

由于在实际使用中输出波形不仅需要单极性的（0-+xV 或0--xV）有时还需要双极性的（+-xV）,因而可用两组运算放大器作为模拟电压输出电路，运放可选用NE4558,其片内集成了两个运算放大器。

主要电路图

+5V2716VppE/POED7D6D5D4D3D2D1D0+5V74LS161+5V+5V4.7Ωx3波形选择开关A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A074LS161TPCRLDQ3Q2Q1Q0CPTPCP+5V4CRLDQ3Q2Q1Q0CPD3D2D1D0D3D2D1D048+5VText15KΩ15KΩDAC0832DI0VccDI1ILEDI2VREFDI3WR1DI4RFBDI5DI6Iout1DI7CSIout2XFERWR2AGNDGND23NE4558-+1A7.5KΩ+15V86-5+Text710KΩBVout-15V

电路说明及原理分析

1.2716 EPROM的地址信号

两片74LS161级练成八位计数器，其两组Q3-Q0输出作为2716的低八位地址A7-A0，这样，读出一个周期的波形数据需要256个CP脉冲，故输出波形的频率为CP时钟脉冲频率的1/256.2716的高三位地址（A10-A8）用作必须选择，他们与三个选择开关相连。利用开关的不同设置状态，可选用八种波形种的任意一种。2.DAC0832的单缓冲器方式

在电路中DAC0832被接成单缓冲器方式。它的ILE与+5V相连，CS,XFER,WR2与GND相连，WR1与CP信号相连。这样DAC0832的8位DAC寄存器始终处于导通状态，因此当CP变成低电平时，数据线上的数据便可直接通过8位DAC寄存器，并有其8位D/A转换器进行转换。

3.波形的输出和调整

在上图种，DAC0832输入的电流信号经过双运放NE4558被转换成0--5V 再经过一级运放后得到了 双极性输出+-5V 通过改变CP脉冲的频率，可得到不同周期的输出波形。而对图种可变电阻的调节，则可以改变输出波形的幅值。4.波形数据

波形的数据可 用EPROM编程器将这些数据写入2716EPROM中。

设计总结及心得体会

这次实验是一次将理论知识和实践动手能力相结合的一次，它大大锻炼了我的动手和分析能力，巩固了我的知识，从而增加了我的信心，也明确了我的努力方向。这次课程设计，让我对电气这门学科更加热爱了，总之，这次的课程设计让我受益匪浅，尤其是掌握了PROTEL99的应用，虽然花费了不少时间，但是比起我的收获，这算得了什么，这次的课程设计让我记忆深刻，很感谢这次的设计，感谢老师给我这个锻炼的机会，希望今后还能有这样的课程设计。

参考文献

1．《电子技术基础-数字部分》 华中理工大学教研室编 康华光主编

2．《电子技术基础-实验与课程设计》 电子工业出版社 高吉祥主编

3．《电子技术课程指导书》 河南理工大学 付子仪等编

4.《电子技术试验与课程设计》机械工业出版社 毕满清编

5.《数字电子技术基础》

阎石主编

第五版

高等教育出版社

第三篇：模电课程设计仿真 函数发生器

《模拟电路基础》课程设计

——函数发生器

指导教师： 学院； 学号： 姓名：

一．设计任务 要求：

设计一个正弦波信号发生器 设计一个方波信号发生器

设计一个能同时输出正弦波、方波和三角波的函数发生器

指标： 频率：1kHz 幅度：正弦波大于10Vpp，方波10Vpp，三角波6Vpp。

二、电路原理

函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。RC正弦振荡电路

起振条件：

F1A

振荡平衡条件：

AF1AF(2n1)π(n为整数)4个组成部分： 放大电路 选频网络 正反馈网络 稳幅网络 振荡频率

1f02RC

Fff0若时：

13

R2rDA13R1运放的放大倍数 方波信号发生器

滞回比较器：引入正反馈，产生振荡

RC电路：作为延迟环节和反馈网络，通过对电容的充放电实现两种状态的转换。

稳压管：输出需要的方波电压。

滞回比较器：

提高了比较器的响应速度，同时输出电压的跃变不是发生在同一门限电平上，具有抗干扰能力。同相输入端

反相输入端

方波信号发生器

当UiUp时，Uo=-Uz，当Ui小于-UT时，输出发生翻转Uo=+Uz。函数发生器

采用RC桥式正弦振荡电路产生正弦信号 正弦信号通过比较器电路产生方波 方波信号利用反相积分电路变换为三角波 通过开关选择需要的输出波形

总体电路

仿真结果

六、总结

本次电路图的设计符合要求。通过本次设计，对函数发生器的工作原理有了更好的理解，也对运算放大电路的使用有了进一步的认识，通过查阅资料，翻看教科书以及查看课件，做出了上面的函数发生器电路，并在仿真上进行测试，而且获得成功，达到了设计制定的标准，可以稳定的输出我们需要的波形。但是也有不足，真正的函数发生器可以对输出电压和输出频率进行调节，而本次所设计的电路并没有以上功能，所以还可以对电路进行优化，如把一些决定输出幅度的电阻或者电容做成可调节的电阻和电容。这样就可以对输出幅度和输出频率进行调节，这样的函数发生器才更适合我们用其进行电子技术实验。

第四篇：模电课程设计——简易函数信号发生器

模拟电子技术课程设计报告

简易函数信号发生器

姓 名：李**，马** 班 级：********** 学 号：**********

**********

日 期：2016.12.28

简易信号发生器设计

摘要：

函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。按照设计的方案选择具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并与课题要求的性能指标作对比。最后分析出现误差的原因以及影响因素。

关键字：

方案确定、参数计算、调试、误差分析。

一．设计目的：

设计构成正弦波、三角波、方波函数信号发生器

二．函数发生器总方案：

函数发生器的总方案 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等 电压波形的电路或仪器。根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器 S101 全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块 8038)。为进一步掌握电路的基本理 论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与RC振荡电路的方式形成正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过比较器，整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生正弦波—方波—三角波，再调整方波的占空比进而实现产生锯齿波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：

由比较器和积分器组成方波—三角波产转换电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到锯齿波的变换电路主要由调节占空比来完成。

三.设计任务与实验原理 实际任务：

所选为题目2：函数信号发生器

输出正弦波、占空比可调的矩形波（含方波）、锯齿波（含三角波）。

实验原理：

（一）RC振荡电路——正弦波发生电路

（二）滞回比较器——正弦波—矩形波转换电路

滞回比较器特性如图，实验中希望通过改变UT阈值改变比较器对于正弦波的运算过程，进而改变矩形波的占空比。

因此我们在滞回比较器的接地端接入一个电压可调电压源，反馈支路加入了一个可调电阻的电位器，进而达到可调同名端电位的目的。

实际电路图设计如下：

（三）积分电路——矩形波—锯齿波转换电路

积分电路定义

输出信号与输入信号的积分成正比的电路，称为积分电路。

积分电路原理

从图中可以看出，Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时，Uc=Oo.随后C充电，由于RC≥Tk,充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故 Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt 这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（∫icdt）RC电路的积分条件：RC≥Tk

电路结构如图J-1，积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。电路原理很简单，都是基于电容的冲放电原理，这里就不详细说了，这里要提的是电路的时间常数R*C，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。

积分电路特点1:积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波 2:积分电路电阻串联在主电路中，电容在干路中

3：积分电路的时间常数t要大于或者等于10倍输入脉冲宽度

4：积分电路输入和输出成积分关系

积分电路的设计方法与步骤积分电路的设计可按以下几个步骤进行：

1． 选择电路形式积分电路的形式可以根据实际要求来确定。

若要进行两个信号的求和积分运算，应选择求和

积分电路。若只要求对某个信号进行一般的波形变换，可选用基本积分电路。基本积分电路如图1

所示：

2．确定时间常数τ=RC

τ的大小决定了积分速度的快慢。由于运算放大器的最大输出电压 Uomax为有限值（通

常 Uomax=±10V 左右），因此，若τ的值太小，则还未达到预定的积分时间 t 之前，运放已经

饱和，输出电压波形会严重失真。所以τ的值必须满足：

当 ui为阶跃信号时，τ的值必须满足：

因此，当输入信号为正弦波时，τ的值不仅受运算放大器最大输出电压的限制，而且与 输入信号的频率有关，对于一定幅度的正弦信号，频率越低τ的值应该越大。

3．选择电路元件

1）当时间常数τ=RC 确定后，就可以选择 R 和 C 的值，由于反相积分电路的输入电阻Ri=R，因此往往希望 R 的值大一些。在 R 的值满足输入电阻要求的条件下，一般选择较大的C 值，而且 C 的值不能大于 1μF。

2）确定 RP

RP 为静态平衡电阻，用来补偿偏置电流所产生的失调，一般取 RP=R。

3）确定 Rf

在实际电路中，通常在积分电容的两端并联一个电阻 Rf。Rf 是积分漂移泄漏电阻，用来防止积分漂移所造成的饱和或截止现象。为了减小误差要求 Rf ≥ 10R。

4．选择运算放大器

为了减小运放参数对积分电路输出电压的影响，应选择：输入失调参数（UIO、IIO、IB）小，开环增益（Auo）和增益带宽积大，输入电阻高的集成运算放大器。

四.电路框图：

五.单元电路的计算

在习题中偶然见到改变UT的值，便设计了如是电路，通过叠加定理可算得 V=U*Rp2/(R4+Rp2)(+/-)Uz*R4/(R4+Rp2)六.问题及解决：

实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装往往也难于达到预期效果。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观问题，必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足。然后采取措施加以改

进，使装置达到预定的技术指标。因此调整电子电路的技能对从事电子技术及有关领域工作的人员来说，是不应缺少的。调试的常用仪器有：万用表、示波器、信号发生器。

1、调试前的检查

在电子元器件安装完毕后，通常不宜急于通电，要形成这种习惯，先要仔细检查。其检查内容包括： *检查连线是否正确

检查的方法通常有两种方法：

（1）按照电路图检查安装的线路。这种方法的特点是根据电路图连线，按一定顺序安装好的线路，这样比较容易查出哪里有错误。

（2）按照实际线路来对照原理图电路进行查线。这是一种以元件为中心进行查线的方法。把每个元件引脚的连线一次查清，检查每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但可以查出错线和少线，还容易查出多线。为了防止出错，对于已查过的线通常应在电路图上做出标记，最好用指针式万用表“欧姆1”挡，或数字万用表“欧姆挡”的蜂鸣器来测量，可直接测量元、器件引脚，这样可以同时发现接触不良的地方。*检查元器件的安装情况

检查元器件引脚之间有无短路和接触不良，尤其是电源和地脚，发光二极管“+”、“-”极不要接反。2、调试方法与原则（1）通电观察

把经过准确测量的电源接入电路。观察有无异常现象，包括有无元件发热，甚至冒烟有异味电源是否有短路现象等；如有此现象，应立即断电源，待排除故障后才能通电。（2）静态调试

交流和直流并存是电子电路工作的一个重要组成部分。一般情况下，直流为交流服务，直流是电路工作的基础。因此，电子电路的调试有静态和动态调试之分。静态调试过程：如，通过静态测试模拟电路的静态工作点，数字电路和各输入端和输出端的高低电平值及逻辑关系等，可以及时发现已损坏的元器件，判断电路工作情况，并及时调整电路参数，使电路工作状态符合设计要求。（3）动态调试

调试的方法是在电路的输入端接入适当频率和幅值的信号，并循着信号流向来检测各有关点的波形，参数和性能指标。发现故障应采取各种方法来排除。通过调试，最后检查功能块和整机的各种指标是否满足设计要求，如必要再进一步对电路参数提出合理的修正。

七．电路与实验结果图

八.误差分析：

a.测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差;b.电流表内阻串入回路造成的误差;c.测得纹波电压时示波器造成的误差;d.示波器, 万用表本身的准确度而造成的系统误差;

九．实验心得：

实验箱的接触不良，示波器的故障都是磨练我们心智的一道道门槛，跨过去，就像从幽寂的冷夜投入曜阳的拥抱。课程设计中的“命运多舛”从来都不曾组织我们的脚步，我们能做的就是迈向最终的清风与花香。对我来讲，这就是一步，而在这一步中，我们收获良多良多： 一个人做不到的，你还有队友；不懂的，你还有文献„„这个世界上有太多困难，也有太多克服困难的方法，关键在于是否有前进的心。

十.参考文献：

童诗白模拟电子技术基础北京高等教育出版社,2006。付扬电路与电子技术实验教程北京机械工业出版社

第五篇：微机原理课程设计—dac0832波形发生器

二○一四～二○一五学年 第一学期

信息科学与工程学院

自动化系

课程设计报告

课程名称：

微机原理及应用课程设计

班

级：

自动化1204班

姓

名：

田野

学

号：

201209157043

指导教师：

陈国年

时

间：

2014.12.28

题目：函数发生器1的设计

1.设计任务

用8086做控制器，利用DAC0832设计一个函数发生器，能分别产生方波、阶梯波（每阶梯1V）、锯齿波（正向或负向）和三角波，并利用按键选择（自行定义）输出波形同时将当前输出波形代号显示在LED上：0为方波、1为阶梯波、2为锯齿波、3为三角波。

2.设计要求

波形输出幅值和频率不限（可根据需要考虑增加调频调幅功能），通过8255A进行按键选择。

3.设计内容

3.1系统方案的设计与选择：

（1）数字按键的实现可以通过8255的输入输出端口，定义方式0工作方式，C口低四位输入信号，B口输出信号，通过按键改变C口电平信号，使输入信号改变，并在在B口输出不同信号，在数码管上显示不同数字；

（2）波形的产生则使用8086与DAC0832连接，通过8086给DAC0832输入不同数字信号，在DAC0832的输出端输出波形，波形的观察使用一个放大器连接模拟示波器显示。

3.2系统框图：

3.3系统基本介绍：

此方案是通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接，并通过8086控制DAC0832产生波形相应波形，通过8255A输出信号控制数码管显示不同数字。8255A的C端口有四个按键，按下相应的按键，使输入低电平。

① 按下第一个按键显示数字0，在示波器上产生方波； ② 按下第二个按键显示数字1，产生阶梯波； ③ 按下第三个按键显示数字3，产生锯齿波；

④ 按下第四个按键显示数字4，产生三角波。

3.4模块功能介绍：

8255A：D0~D7口与8086数据端连接，PB0~PB6与七段共阴极数码管相连接以显

示数字，PC0~PC4连接四个按键，实现输入电平的改变。A0、A1接地址

线A1、A2，CS端连接74ls138的片选端。

DAC0832：DI0~DI7接8086的数据端CS接74LS138的片选端，Vref接输入电压，这里我 选用的是+5v电压，IOUT1、IOUT2接一个放大器与示波器，实现数字信号的 显示。

74LS138：三八译码器，ABC分别接373的A3，A4，A5，使能端E1接A7，这几个地址

端共同参与地址译码，Y0接8255A的CS端，Y1接DAC0832的CS端。

74HC373：三态锁存器，这里用来锁存地址，AD0~AD7分别接8086，A0~A7为地址信号。

8086:16位微处理器芯片，AD0~AD15为地址/数据总线，分时复用，与373AD0~AD7相连

并作为数据端与DAC0832、8255A相连。

3.5程序流程图：

清屏子程序：

波形选择函数：

开始读C口数据否否否否按键1是否按下是按键2是否按下是按键3是否按下是按键4是否按下是返回清屏子函数结束显示数字0显示数字1显示数字3显示数字4方波产生程序阶梯波产生程序锯齿波产生程序三角波产生程序

4.功能实现 电路图：

8255A：改变按键，写入不同数据，选择波形产生函数，并在PB口与数码管连

接，显示数字。

DAC0832：实现数字信号与模拟信号的转变，将8086通入的数字信号转换为模拟信号.74LS138：三八译码器，进行DAC0832与8255的片选。

74HC373：三态锁存器，锁存地址信息。

8086:16位微处理器芯片，进行数据的输入与读取，并进行地址编码

程序源代码：

DAC0832 EQU

88H

;DAC0832的编码地址

M8255_A EQU

80H

;8255的A口地址

M8255_B EQU

82H

;8255的B口地址

M8255_C EQU

84H

;8255的C口地址

M8255_Z EQU

86H

;8255的控制寄存器地址;主程序部分

STACK SEGMENT

STACK 'stack'

DW

DUP(0)

STACK ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME

CS:CODE,SS:STACK

START: MOV

DX,M8255_Z;初始化8255工作方式

MOV

AL,81H

;方式0，C口输入，B口输出

OUT

DX,AL

STEP: CALL

CLEAR

;清屏

CALL

BEGIN

;调用波形选择函数

JMP

STEP

;继续循环

;-

;清理子程序

CLEAR PROC

NEAR

MOV

DX,M8255_B;清除显示内容

MOV

AL,00H

OUT

DX,AL

RET

CLEAR ENDP;---;判断输入数据，选择波形

BEGIN PROC

NEAR

MOV

DX,M8255_C;读c口输入数据

IN

AL,DX

CMP

AL,0EH

;当按第一个键时显示0输出方波

JNE

L1

MOV

MOV

OUT

CALL

L1: CMP

JNE

MOV

MOV

OUT

CALL

L3: CMP

JNE

MOV

MOV

OUT

CALL

L4: CMP

JNE

MOV

MOV

OUT

CALL

L5: RET

BEGIN ENDP

;方波信号产生程序

FANGBO PROC

F1: MOV

FB: MOV

MOV

OUT

LOOP

MOV

FB1: MOV

MOV

DX,M8255_B AL,3FH DX,AL

FANGBO

;调用方波子程序

AL,0BH

;当按第三个键时显示3输出锯齿波 L3

DX,M8255_B AL,4FH DX,AL

DOG

;调用锯齿波子程序

AL,0DH

;当按第二个键时显示1输出阶梯波L4

DX,M8255_B AL,06H DX,AL

CAT

;调用阶梯波子程序

AL,07H

;当按第四个键时显示4输出三角波 L5

DX,M8255_B AL,66H DX,AL

SANJIAOBO

;调用三角波子程序

;否则退出

NEAR CX,0FFH

DX,DAC0832 AL,0 DX,AL

FB

;形成一个延迟的信号

CX,0FFH AL,0FFH DX,88H

OUT

DX,AL

LOOP

FB1

MOV

DX,M8255_C;判断按键是否改变

IN

AL,DX

CMP

AL,0EH

JE

F1

JMP

BEGIN

RET

FANGBO ENDP;锯齿波信号产生程序

DOG PROC

C1: MOV

IN

CMP

JE

JMP

CB: MOV

LLL: MOV

OUT

INC

CMP

JE

JMP

RET

DOG ENDP;阶梯波信号产生程序

CAT PROC

D1: MOV

IN

CMP

JE

JMP

D2: MOV

D3: MOV

OUT

MOV

D4: LOOP

CMP

JE

ADD

1V

JMP

CAT ENDP;三角波信号产生程序

NEAR

DX,M8255_C;判断按键是否改变 AL,DX AL,0BH CB

BEGIN

AL,0

DX,DAC0832 DX,AL AL

AL,0FFH

;判断是否到顶 C1 LLL

NEAR

DX,M8255_C;判断按键是否改变 AL,DX AL,0DH D2

BEGIN AL,0

DX, DAC0832 DX,AL CX,33H D4

AL,0FFH

;判断是否到顶 D1

AL,33H

;每次信号AL加33H，即每阶梯加D3

SANJIAOBO PROC

NEAR

B1: MOV

AL,0

MOV

DX,M8255_C;判断按键是否改变

IN

AL,DX

CMP

AL,07H

JE

B2

JMP

BEGIN

B2: MOV

DX,DAC0832

OUT

DX,AL

INC

AL

CMP

AL,0FFH

;判断是否到顶，到顶跳转

JE

B3

JMP

B2

B3: MOV

DX,DAC0832

OUT

DX,AL

DEC

AL

JE

B1

;到0转移，重新开始

JMP

B3

RET

SANJIAOBO ENDP;子程序结束

CODE ENDS

END

START 5.总结

这次的微机课程设计让我真正认识到实际操作与书本知识的不同。

1、首先要注意编码的严谨性，开始自定义的锯齿波阶梯波简略为JCB,JTB 在实际过程中却发现这些不能作为目的标号，导致编译失败；

2、其次是选片问题，最开始使用的是80H到83H作为ABC及控制字端口的地址，但是却怎么也选不上，通过微机实验报告书发现书上使用的是62、64、66等偶地址，改用偶地址后便实现了成功的片选。

3、在初次编程时什么都没注意，编译有十几处的服务错误，自己按行依次修改的。

4、三角波仿真与阶梯波仿真时进入了死循环导致无法出现波形，查找之后改变了反悔的地址。

尽管出现了各种问题，最后还是成功完成了这次课程设计，经历了辛苦做出来的东西才会对所学知识更加熟悉，以后的设计相信也会更加顺利。

6.参考文献

[1] 朱定华，微机原理、汇编与接口技术，清华大学出版社，2005