本系统是基于 STC89C51 单片机的数字式低频信号发生器。通过按键控制可产生三角 波、锯齿波、方波和正弦波四种波形，并实时显示输出波形的类型和频率。

1。2 信号发生器的发展史

信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。 它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。因此，信号发生器 和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是应用最广泛的电子仪器 之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。

自六十年代以来，信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器、扫频信号发生器、 合成信号发生器、程控信号发生器等新种类，各类信号发生器的主要性能指标也都有了大 幅度的提高，同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的进展。

近年来随着GSM、GPRS、3G、BlueTooth乃至已经被提出的标准的4G等移动通信以及LMDS、 无线本地环路等无线接入的发展，同时加上合成孔径雷达、多普勒冲雷达等现代军事、国 防、航空航天等在科技上的不断创新与进步，世界各国非常重视频率合成器的发展。所有 的这些社会需求以及微电子技术，计算机技术、信号处理技术等本身的不断进步都极大刺 激了频率合成器技术的发展，可以预料随着低价格、高时钟频率、高性能的新一代DDS芯 片的问世，DDS的应用前景将不可估量。

1。3 国内外的研究现状

2 系统总设计

2。1 系统方案的选择

方案一：采用分立元件实现非稳态的多谐振荡器，然后根据需要加入积分电路等构成 正弦、矩形、三角等波形发生器。这种信号发生器输出频率范围窄，而且电路参数设定较 繁琐，其频率大小的测量往往需要通过硬件电路的切换来实现，操作不方便。

方案二：采用 DDS 即直接数字频率合成技术设计信号发生器是一种要运用数字技术来 实现产生信号的方法。由于运用了全数字大规模集成技术，具有体积小、频率分辨率高、 信号纯度高等特点，但是 DDS 芯片价格较为昂贵，且设计较为复杂。

方案三：采用专业的锁相式频率合成方案，这种锁相式频率合成是一种高稳定度和高 精确度的大量离散技术，他能够准确的产生波形，可以很好的解决频率稳定精确的情况下 又要求频率在较大的范围内可调的问题。但是频率受 VCO 可变频率范围上的影响，高低频 率比无法做到很高，还有其只能产生正弦波或方波，不能满足产生三角波的要求。

方案四：采用单片机编程的方法来实现，利用数模转换器 DAC0832 通过查表得方式输 出需要的波形，该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度，而且在硬件电 路不变的情况下，通过改变程序来实现频率的变换。此外，由于通过编程方法产生的是数 字信号，所以信号的精度可以做的很高。

鉴于方案一的信号频率不够稳定和方案二的电路复杂，频率覆盖系数难以达标等缺 点，方案三不能满足要求，所以决定采用方案四的设计方法。它不仅采用软硬件结合，软 件控制硬件的方法来实现，使得信号频率的稳定性和精度的准确性得以保证，而且它使用 的几种元器件都是常用的元器件，容易得到，且价格便宜，使得硬件的开销达到最省。

2。2 控制芯片的选择论文网

方案一：STC89C51 单片机是一种高性能 8 位单片微型计算机。它把构成计算机的中央处

理器 CPU、存储器、寄存器、I/O 接口制作在一块集成电路芯片中，从而构成较为完整的 微型计算机。