课程设计报告

设计课题：基于STM32的信号发生器设计

专业班级： 电气与信息工程通信二班 学生姓名： 马晓琪 指导教师： 赵浩宇 设计时间： 2013.9.20~~~2013.10.7

信号发生器

一．实验概述

本系统以低功耗单片机stm32为主控器件，分为微控制器、FPGA、DA转换器、功率放大等模块,实现了一个能产生任意波形的波形发生器。本设计利用单片机生成各种波形的数据，将数据传输给RAM存储器，通过后级的DA转换器实现波形的产生。系统采用触摸屏方式输入波形参数和手绘波形，频率1HZ步进可调，峰-峰值可在0到10V之间任意调节。电路设计条理清晰，人机交互界面友好，控制方便，很好地完成了题目的所有基本和发挥要求。

二．实验要求与目的

实验要求： 实验目的：

设计简易函数信号发生器系统

掌握应用嵌入式系统生成函数信号的方法

三．实验内容与实验设备

实验内容：

a) 设计程控放大器电路

b) 设计嵌入式系统电路及程序，实现信号发生器基本功能，可

以产生三种标准波形：正玄波、三角波和方波；

c) 编写嵌入式系统程序，实现函数信号发生器功能，可以对标

准波形设计频率、周期、最大值、最小值、峰峰值、偏移量和方波占空比。

d) 编写嵌入式系统程序，实现随机信号发生器功能，输出在手

写板上描绘的波形。

e) 编写嵌入式系统程序，实现通讯功能，可以通过RS232接口

设置输出信号。

实验设备：

a) 示波器、信号发生器、万用表

b) STC单片机开发板、C8051F开发板、STM32开发板

实验器件：

STM32F103ZET6、ADUC7026

四．方案比较

1.1 波形生成方案

方案一：采用锁相式频率合成方案

这种方案利用锁相环将压控振荡器VCO的输出频率锁定在所需频率上。这种方案具有很好的窄带跟踪特性，很好的选择所需频率。但由于模拟方法合成的正弦波参数（如：幅度，频率，相位）都很难被控制，难以满足实现任意波形的要求。

方案二：采用STM32单片机生成波形，由于是软件滤波，所以不会有寄生的高次谐波分量，生成的波形比较纯净。它的特点是价格低、性能高，在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。

经比较，方案二既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用该方案 1.2 任意波形的生成原理 方案一：触摸屏绘制波形

以触摸屏作为操作界面，用户可在触摸屏上输入波形参数及绘制波形。此方法操作简易，并且可绘制任意波形，但是对编程者要求较高，故选择相对简单的用键盘输入数据。 方案二：用键盘输入数据

采用键盘输入，这是最基本的方法。优点是输入值精确。但用户自定义输入时无法自由输入想要的特殊波形，而且输入数据繁琐，操作麻烦，由于实现相对简单，故本实验采用该方案。

五．系统设计分析

（A）硬件部分

STM32 D/A 运放 示波器 液晶屏

键盘输入控制