基于STM32的信號(hào)發(fā)生器論文

1、攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于STM32的信號(hào)發(fā)生器 學(xué)生姓名： 鐘尚儒 學(xué)生學(xué)號(hào)： 201310501084 院（系）： 電氣信息工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 2013級(jí)電子信息工程2班 指導(dǎo)教師： 郝小江 助理指導(dǎo)教師： 二一七年六月攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要摘要隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，單片機(jī)處理器的應(yīng)用已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在日常生活中每個(gè)角落。特別是在信號(hào)發(fā)生器中的應(yīng)用，信號(hào)發(fā)生器在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，具有非常重要的意義，現(xiàn)實(shí)中接觸比較多的是教學(xué)實(shí)踐中，由于很多學(xué)校的研究經(jīng)費(fèi)有限，不能購買精密的昂貴器材等原因，急需要設(shè)計(jì)出一款智能化，低成本的信號(hào)發(fā)生器，可以輸出三角波、方波和正弦波等

2、波形。在本文中根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需求設(shè)計(jì)出一款基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)，整體設(shè)計(jì)由處理器模塊、電源電路模塊、AD9833電路模塊、按鍵電路模塊、數(shù)字顯示模塊幾部分組成。處理器模塊采用STM32F103Cx芯片作為該系統(tǒng)的核心處理模塊，采用LCD1602液晶顯示器作為該系統(tǒng)的顯示模塊，按鍵方案采用獨(dú)立按鍵的方式更加容易控制設(shè)置輸出數(shù)據(jù)，電源接口采用USB方式，使用更加方便。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用altium designer等軟件完成PCB版的設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行焊接和測試等，采用keil軟件進(jìn)行編寫軟件程序，完成波形的輸出等，最后經(jīng)過軟硬件設(shè)計(jì)出可輸出三種波形：三角波、方波和正弦波。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具

3、有簡單和性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，最后經(jīng)過軟硬件的調(diào)試之后，各項(xiàng)功能和性能都滿足設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵詞：STM32F103Cx單片機(jī),AD9833電路模塊，液晶顯示器1602,DDS信號(hào)發(fā)生器II攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT ABSTRACTAbstract: With the development of electronic products, the application of single-chip processor has been widely used in every corner of daily life. Especially in the applicatio

4、n of signal generator, the signal generator in all walks of life play an important role, has a very important significance, the reality of contact with more teaching practice, because many schools of research funding is limited, not The purchase of sophisticated equipment and other reasons, the urge

5、nt need to design an intelligent, low-cost signal generator, you can output triangular wave, square wave and sine wave and other waveforms. In this paper, according to the actual needs of a design based on STM32F103Cx signal generator system, the overall design by the processor module, power circuit

6、 module, AD9833 circuit module, key circuit module, digital display module composed of several parts. Processor module using STM32F103Cx chip as the core of the system processing module, the use of LCD1602 LCD display as the system's display module, the key program using a separate key way easie

7、r to control the output data output, power interface using USB way, the use of more convenient. The design system uses altium designer and other software to complete the PCB version of the design, and then welding and testing, the use of keil software to write software programs to complete the outpu

8、t of the waveform, and finally through the hardware and software design can output three waveforms: triangular wave Wave and sine wave. The design of the system is simple and excellent performance, etc., and finally after the hardware and software debugging, the functions and performance to meet the

9、 design requirements.Key words: STM32F103Cx single-chip,AD9833 circuit module, liquid crystal display 1602, DDS Signal generatorII攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論目 錄摘要IABSTRACTII第一章 緒論11.1 課題背景與研究意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢31.3本文研究的主要內(nèi)容5第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)62.1DDS的基本原理62.2處理器方案72.3顯示方案92.4按鍵方案92.5方案確立10第三章 硬件設(shè)計(jì)方案113.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)113.2處理器

10、模塊123.3AD9833電路模塊123.4按鍵電路模塊133.5電源模塊143.6顯示模塊電路153.7本章總結(jié)16第四章 軟件設(shè)計(jì)方案174.1系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)174.2三角波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)174.3方波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)184.4正弦波模塊軟件設(shè)計(jì)194.5按鍵子程序模塊軟件設(shè)計(jì)204.6數(shù)字顯示模塊軟件設(shè)計(jì)214.7本章總結(jié)22第五章 系統(tǒng)調(diào)試23第六章 結(jié)論29參考文獻(xiàn)30附錄A：原理圖31附錄B：系統(tǒng)主程序33致謝49第1章 緒論1.1 課題背景與研究意義 隨著二十世紀(jì)四十年代電子儀器時(shí)代的興起到現(xiàn)在，示波器和函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的技術(shù)越來越成熟，精度和集成度越來越高，體積也越來越小。并

11、且有了各種不同種類為了滿足特殊測試的便攜式示波器和信號(hào)發(fā)生器的出現(xiàn)。本文根據(jù)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的原理，設(shè)計(jì)了一款適合野外、教學(xué)等檢測的便攜式信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)。信號(hào)發(fā)生器是應(yīng)用在電子電路以及測試實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域的一種常用信號(hào)源，它是一種電信號(hào)設(shè)備，是電子測量及計(jì)量工作嚴(yán)格的技術(shù)設(shè)備。所以信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用是非常廣泛的，同示波器、頻率計(jì)一樣是最基本的、最普通的電子儀器，幾乎大部分的電參量都要用到它。近年隨著GSM、GPRS、3G、Bluetooth乃至已經(jīng)被提出的標(biāo)準(zhǔn)的4G等移動(dòng)通信以及LMDS、無線本地環(huán)路等無線接入的發(fā)展，同時(shí)加上合成孔徑雷達(dá)、多普勒沖雷達(dá)等現(xiàn)代軍事、國防、航天航空等在科技上的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步

12、，世界各國非常重視頻率合成技術(shù)的發(fā)展。所有的這些社會(huì)需求以及微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等本身不斷進(jìn)步都極大刺激了數(shù)字頻率合成器技術(shù)的發(fā)展。在日常生產(chǎn)中頻率發(fā)生器必不可少，然而單一的頻率顯然無法滿足現(xiàn)代的需要，人們往往需要一個(gè)頻率、幅度都能自動(dòng)調(diào)節(jié)的信號(hào)源。但是傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器電路復(fù)雜，使用不方便。而采用直接數(shù)字合成芯片DDS及外加D/A轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成的信號(hào)源，可產(chǎn)生正弦波、調(diào)頻/幅波及方波等，并且其信號(hào)的頻率和幅度都可以按照需求控制非常方便。而且相比傳統(tǒng)的信號(hào)源DDS有著體積小、功耗低、成本低等特點(diǎn)。在信源提供上相比傳統(tǒng)發(fā)生器穩(wěn)定可靠，其這一特點(diǎn)深受大家喜愛。相信隨著科技的發(fā)展DDS技

13、術(shù)將會(huì)朝著更小體積，更低功耗，更強(qiáng)大的穩(wěn)定性方面發(fā)展。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展,在通信系統(tǒng)中往往需要在一定頻率范圍內(nèi)提供一系列穩(wěn)定和準(zhǔn)確的頻率信號(hào),一般的振蕩器已經(jīng)不能滿足要求,這就需要頻率合成技術(shù)。直接數(shù)字頻率合成(DirectDigitalFrequen2cySynthesis,DDS)是把一系列數(shù)據(jù)形式的信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量形式的信號(hào)合成技術(shù)。DDS具有相對(duì)帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間的短、頻率分辨率高、頻率分辨率高、輸出相位連續(xù)、產(chǎn)生寬帶正交信號(hào)及其他多種調(diào)制信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，DDS現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于接收機(jī)本振、信號(hào)發(fā)生器、儀器、通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)等,尤其適合于跳頻無線通信系統(tǒng)。本課題研究的

14、主要目的是：根據(jù)市場的調(diào)查通過學(xué)習(xí)和研究，學(xué)習(xí)單片機(jī)系統(tǒng)的基本原理。在本文中根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需求設(shè)計(jì)出一款基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)，整體設(shè)計(jì)由處理器模塊、電源電路模塊、AD9833電路模塊、按鍵電路模塊、數(shù)字顯示模塊幾部分組成。處理器模塊采用STM32F103Cx芯片作為該系統(tǒng)的核心處理模塊，采用LCD1602液晶顯示器作為該系統(tǒng)的顯示模塊，按鍵方案采用獨(dú)立按鍵的方式更加容易控制設(shè)置輸出數(shù)據(jù)，電源接口采用USB方式，使用更加方便。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用altium designer等軟件完成PCB版的設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行焊接和測試等，采用keil軟件進(jìn)行編寫軟件程序，完成波形的輸出等，最后經(jīng)過軟

15、硬件設(shè)計(jì)出可輸出三種波形：三角波、方波和正弦波。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有簡單和性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，最后經(jīng)過軟硬件的調(diào)試等。731.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢早在1971年，美國學(xué)者提出了全數(shù)字技術(shù)，從相位概念出發(fā)直接合成所需波形，人們把之稱為直接數(shù)字頻率合成器（DDS）。但是限于當(dāng)時(shí)微電子技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)限制，DDS并沒有得到足夠重視。隨著現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路集成工藝的高速發(fā)展，使得數(shù)字頻率合成技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍，近幾年來，隨著DDS技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，其輸出頻率、雜散、相位噪聲、功耗、集成化等各項(xiàng)性能指標(biāo)較早期產(chǎn)品已有大大提高，出現(xiàn)了一系列的優(yōu)秀產(chǎn)品。由于其在頻率合成以及信號(hào)調(diào)制等方面出色的性能

16、，應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到通信、宇航、遙控遙測、儀器儀表等各項(xiàng)電子領(lǐng)域。就目前市場來說國外公司任然是DDS芯片主要提供廠商，如AD、高通（Qualcomm）、Stanford。信號(hào)源被稱為信號(hào)發(fā)生器或振蕩器,有著非常廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)教育領(lǐng)域。今天信號(hào)發(fā)生器一直保持高速發(fā)展，信號(hào)發(fā)生器技術(shù)自開發(fā)以來,引導(dǎo)技術(shù)趨勢是日本橫河,安捷倫、美國泰克和其他外國幾個(gè)主要設(shè)備公司。信號(hào)發(fā)生器不僅構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的來源,并且可以部分高性能網(wǎng)絡(luò)分析儀,頻譜分析儀,和其他自動(dòng)化測試設(shè)備聯(lián)合。關(guān)鍵技術(shù)在于信號(hào)發(fā)生器多種高性能儀器支持技術(shù),因?yàn)樗梢蕴峁└咂焚|(zhì)的精密信號(hào)源和掃描源代碼,您可以極大地簡化了檢測相應(yīng)的系統(tǒng)程序

17、,降低測試成本,大大提高檢測精度。安捷倫33250型生產(chǎn)函數(shù)/任意波形發(fā)生器能夠產(chǎn)生穩(wěn)定、準(zhǔn)確和低失真任意波形的輸出頻率范圍1uhz 80 mhz,和10 mvpp 10 vpp的輸出振幅，該公司生產(chǎn)的8648D射頻信號(hào)發(fā)生器的頻率覆蓋范圍更可高達(dá)9kHz4GHz。美國福祿克FLUKE-25模型的信號(hào)發(fā)生器是為數(shù)不多的幾個(gè)儀器大多數(shù)現(xiàn)有的測試設(shè)備功能的多樣性,可以生產(chǎn)高質(zhì)量的波形和頻率計(jì)合并在任何條件下,可以得到低失真正弦波和三角波,也可以給小超調(diào)快邊方波,最高頻率可達(dá)5 mhz,最大輸出振幅可達(dá)10 vpp。美國泰克生產(chǎn)的DTG5000 信號(hào)發(fā)生器的采樣率達(dá)到最高3.35 Gb/s(數(shù)據(jù))。

18、也有很多類似的儀器,如南京盛聚氨酯儀器有限公司,有限公司SPF120DDS信號(hào)發(fā)生器,Varco儀器制造HG1600H數(shù)字合成函數(shù)/任意波形信號(hào)發(fā)生器。國產(chǎn)SG1060數(shù)字合成信號(hào)發(fā)生器能雙通道同時(shí)輸出高分辨率、高精度、高可靠性的各種波形，頻率覆蓋范圍為1Hz60MHz。國產(chǎn)S1000型數(shù)字合成掃頻信號(hào)發(fā)生器通過新技術(shù)和新器件可以實(shí)現(xiàn)高精度、寬頻帶的掃頻源，同時(shí)應(yīng)用DDS和鎖相技術(shù)，使頻率范圍從1MHz1024MHz能精確地分辨到100Hz，它不僅是一臺(tái)高精度的掃頻源，也是一臺(tái)高精度的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。當(dāng)然還有很多其它的信號(hào)發(fā)生器，他們各有各的優(yōu)點(diǎn)，但是信號(hào)發(fā)生器總的趨勢將向著高頻率精度、寬頻率

19、覆蓋、多用途、多功能、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。雖然我國己經(jīng)開始研制信號(hào)發(fā)生器，并取得了可喜的成果，但總的來說，我國信號(hào)發(fā)生器還沒有形成真正的產(chǎn)業(yè)。我國目前在信號(hào)發(fā)生器的種類和性能都與國外同類產(chǎn)品存在較大的差距，因此加緊對(duì)這類產(chǎn)品的研制顯得迫在眉睫。目前，國際上的任意信號(hào)發(fā)生器主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）輸出頻率越來越高。過去，合成頻率的限制使任意信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用局限于地質(zhì)、生物和機(jī)械等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，合成的信號(hào)可能是很復(fù)雜的，但通常處于較低的頻率。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展。高速的存儲(chǔ)器和D/A轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)使合成的頻率得到很大的提高，從而能夠在通訊、計(jì)算機(jī)和顯示等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。（2）信

20、號(hào)輸入方式更加方便。對(duì)于任意信號(hào)發(fā)生器，一個(gè)重要的問題是如何把信號(hào)以數(shù)據(jù)的形式輸入到RAM中去，過去的方法是逐點(diǎn)輸入，即事先把數(shù)據(jù)計(jì)算好，然后逐點(diǎn)地輸入到RAM中，這種方式費(fèi)力且速度慢。現(xiàn)代任意信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)如輸入方法可分為三類：一是利用信號(hào)分析儀或數(shù)字存儲(chǔ)示波器（DSO，Digital Storage Oscilloscope）先把信號(hào)數(shù)字化，然后由軟件驅(qū)動(dòng)輸入到RAM中。二是利用數(shù)字板或屏幕作圖方法。三是利用函數(shù)表達(dá)式輸入。復(fù)雜的信號(hào)由有限個(gè)比較簡單的信號(hào)復(fù)合成，v=f（t）。由于這種方法直觀且不需增加硬件，為大多數(shù)任意信號(hào)發(fā)生器所采用，另外有的任意信號(hào)發(fā)生器還建立了信號(hào)庫，可直接調(diào)出使

21、用。（3）輸出通道增多。當(dāng)前，單通道的任意信號(hào)發(fā)生器在眾多場合得到很好的應(yīng)用。但是越來越多的用戶要求任意信號(hào)發(fā)生器能多通道同步輸出。對(duì)多通道的任意信號(hào)發(fā)生器的需求最多是來自于測試現(xiàn)代通信裝置中需要的同相或正交的信號(hào)。1.3本文研究的主要內(nèi)容隨著以單片機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和信號(hào)發(fā)生器技術(shù)的發(fā)展，小型系統(tǒng)逐漸的影響著人們的日常生活，給人們的生活帶來了方便。下面主要介紹各章節(jié)的主要內(nèi)容：第一章主要是介紹該設(shè)計(jì)的研究背景及意義，說明設(shè)計(jì)該系統(tǒng)具有重大的意義，提出了在該文中需要設(shè)計(jì)的目的；第二章主要是介紹該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案研究，包括處理器方案、數(shù)字顯示模塊方案和按鍵方案等，分析比較了幾種方案的對(duì)比，挑選出適合

22、該系統(tǒng)的最好的方案；第三章主要介紹硬件設(shè)計(jì)方案，給出每個(gè)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，例如電源電路模塊、STM32F103Cx處理器模塊、按鍵電路模塊、數(shù)字液晶器顯示模塊和AD9833電路模塊等；第四章主要是介紹軟件設(shè)計(jì)方案，主要詳細(xì)講解了各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的流程圖，包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、三角波輸出模塊的軟件設(shè)計(jì)、方波輸出模塊的軟件設(shè)計(jì)、正弦波輸出模塊的軟件設(shè)計(jì)、按鍵子程序模塊軟件設(shè)計(jì)和數(shù)字顯示模塊的軟件設(shè)計(jì)等；第五章主要是介紹系統(tǒng)的調(diào)試過程，主要講解了該系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行狀態(tài)等，最后給出軟硬件調(diào)試結(jié)果顯示；第六章主要是總結(jié)展望，講述后期需要做哪些工作，需要哪些的改進(jìn)方案等。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論

23、文） 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1DDS的基本原理隨著DDS技術(shù)的不斷發(fā)展，DDS的集成芯片早已投入生產(chǎn)和商業(yè)中。在經(jīng)過了不斷的完善后，如今的芯片廠商（Qualcomm公司 AD公司 standford Telecom）生產(chǎn)的DDS芯片高度集成化，且外接元件需求極少，使用也極其方便。由于科技的發(fā)展，可編程邏輯器件的出現(xiàn)使得自行使用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)DDS變成了可能。DDS在實(shí)現(xiàn)中需要高速和高性能的數(shù)字器件，而可編程邏輯器件的高速、高性能、可編程、低功耗等特性使它成為DDS設(shè)計(jì)的不二之選。且由于他的高集成使得整個(gè)體積大大減小，在各項(xiàng)應(yīng)用上更廣闊。直接數(shù)字頻率合成技術(shù)是從相位概念出發(fā)，直

24、接對(duì)參考正弦信號(hào)進(jìn)行抽樣，得到不同的相位，通過數(shù)字計(jì)算技術(shù)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓幅度，最后濾波平滑輸出所需頻率。下圖為DDS基本原理圖圖2.1 DDS基本原理圖直接數(shù)字式頻率綜合器DDS（Direct Digital Synthesizer），實(shí)際上是一種分頻器：通過編程頻率控制字來分頻系統(tǒng)時(shí)鐘（SYSTEM CLOCK）以產(chǎn)生所需要的頻率。DDS 有兩個(gè)突出的特點(diǎn)，一方面，DDS工作在數(shù)字域，一旦更新頻率控制字，輸出的頻率就相應(yīng)改變，其跳頻速率高；另一方面，由于頻率控制字的寬度寬（48bit 或者更高），頻率分辨率高。相位累加器在頻率時(shí)鐘fc脈沖的作用下，相位累加器的寄存器輸出與加法器控制字K相加，

25、其結(jié)果從端口輸出。由于fc不斷的發(fā)生時(shí)鐘脈沖，這樣相位累加器就可以不斷的產(chǎn)生數(shù)據(jù)。相位累加器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)從端口輸出后，其數(shù)據(jù)被看作為波形儲(chǔ)存器ROM的尋址地址這樣就可把存儲(chǔ)在波形存儲(chǔ)器內(nèi)的波形抽樣值（二進(jìn)制編碼）經(jīng)查找表查出（可以看成是一種映射），完成相位到相應(yīng)幅值轉(zhuǎn)換。波形存儲(chǔ)器的輸出送到D/A 轉(zhuǎn)換器，D/A 轉(zhuǎn)換器將波形幅值轉(zhuǎn)換成所需要的合成頻率的信號(hào)。而這個(gè)低通濾波器可以用DSP 編程完成，示意框圖如下：圖2.2 信號(hào)走向圖DDS 輸出信號(hào)的頻率與基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率的關(guān)系由下式給定：fout=k×fc/2N2N為波形儲(chǔ)存器的字?jǐn)?shù)N為相位累加器的位數(shù)K為頻率控制字Fc為時(shí)鐘頻率2.2處

26、理器方案單片機(jī)處理器的選擇是非常重要，如果選擇的芯片型號(hào)得當(dāng)，可以使整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件成本降低，而且性能優(yōu)越，可以具有超乎想象的效果，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定運(yùn)行。如果選擇的芯片不好，那就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的成本增加，從而極大浪費(fèi)了資源，不利于資源的整合利用，有些甚至不能達(dá)到理想的效果，功能和性能不能滿足要求等。根據(jù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需求分析，完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)同時(shí)，各項(xiàng)功能和性能是很明確的，技術(shù)指標(biāo)有一定的具體要求等，如果選擇的處理器不好，缺少功能等，勢必影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，就是最基本的設(shè)計(jì)都完成不完，功能少的處理器無法完成所給的功能，勢必造成重新制作，這就極大的浪費(fèi)資源。如果選擇的處理器功能太多，而又用不到也是

27、一種資源的浪費(fèi)，成本也會(huì)升上去。單片機(jī)的選型原則是：單片機(jī)的芯片的功能要大于系統(tǒng)所需的功能需求；單片機(jī)選擇大廠的，而不要那些小廠的；選擇供應(yīng)量比較大的，不選擇小供應(yīng)量特別小的；一定要選擇比較出名的品牌，不要那些毫不知情的廠家；當(dāng)然越便宜越好，可以減少成本。通過這些選擇的原則，來選擇該怎樣選擇該單片機(jī)模塊，如下所示三種方案：方案一，處理器采用STM32F103Cx芯片作為該系統(tǒng)的核心控制模塊，該處理器是與ARM芯片的內(nèi)核屬于同一個(gè)版本，接口相對(duì)比較簡單，處理器速度相比傳統(tǒng)的51單片機(jī)，處理速度非?？?。相比傳統(tǒng)的51系列的單片機(jī)，該系列的單片機(jī)有許多的資源很有價(jià)值，同時(shí)該STM32F103Cx處理

28、器已經(jīng)去除了傳統(tǒng)的機(jī)器周期等，該處理器的處理速度也非?？欤撎幚砥鞫际遣捎媚K化設(shè)計(jì)的，界面也得到了人性化的智能簡單，功能大大增多，使用起來很豐富，相比傳統(tǒng)的51系列的單片機(jī)功能簡單，該款單片機(jī)有很大的使用價(jià)值。同時(shí)在該芯片的可以連接更多的外部組件，最后達(dá)到了低成本和高性能的優(yōu)點(diǎn)，還具有低功耗的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)等，按性能可以分為增強(qiáng)型的處理器和基本型的處理器，通過設(shè)置內(nèi)置的參數(shù)可以使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到更加的性能，在該系統(tǒng)中，該芯片可以完全滿足該設(shè)計(jì)的需要，能夠?qū)崿F(xiàn)該設(shè)計(jì)的全部功能，所示該款芯片很適合該系統(tǒng)。 方案二，采用AT89C51系列的單片機(jī)芯片作為核心控制模塊，具有5個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，還具有兩個(gè)1

29、6位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，只具有12T模式，內(nèi)部只有128RAM的大小，工作電壓只能為5V作為芯片供電電壓，而且內(nèi)部只有4K的存儲(chǔ)空間，很難滿足該設(shè)計(jì)的需求，智能通過編輯器來編程，該芯片缺陷太多，在市場的占有很少，主要是因?yàn)樵撔酒δ芷停瑢?duì)于現(xiàn)代的科技需求還有一定的差距。在該系統(tǒng)中，由于該芯片功能太少，特別是內(nèi)存容量比較小，所示不適合該系統(tǒng)。方案三，自行設(shè)計(jì)的基于FPGA芯片的解決方案 。DDS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件。可編程邏輯器件以其速度高、規(guī)模大、可編程，以及有強(qiáng)大EDA軟件支持等特性，十分適合實(shí)現(xiàn)DDS技術(shù)。近年來，現(xiàn)場可編程門陣列(field programmable ga

30、te array，F(xiàn)PGA)器件被廣泛地應(yīng)用于數(shù)字系統(tǒng)，特別適合信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，可以設(shè)計(jì)輸出信號(hào)性能非常好的信號(hào)發(fā)生器。由上所示，在該基于STM32F103Cx信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的核心控制模塊，我們采用STM32F103Cx單片機(jī)芯片作為該系統(tǒng)的核心模塊，該芯片滿足設(shè)計(jì)的需求，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，同時(shí)還節(jié)約浪費(fèi)，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到完美的應(yīng)用。2.3顯示方案通過按鍵設(shè)置的輸出波形的控制，通過單片機(jī)進(jìn)行處理分析之后，顯示模塊能夠?qū)@些數(shù)值信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)結(jié)果，以下具有兩種方案，如下所示：方案一：采用液晶顯示器LCD1602型號(hào)。液晶顯示屏具有體積小、功耗低、顯示效果好、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，不僅可以

31、顯示數(shù)字、字母、特殊符號(hào)等字符，還能顯示漢字、圖形等畫面。還具有觸摸功能，能夠根據(jù)輸入的信息，智能化的顯示等，通過軟件編程的方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)容顯示，編程工作量大。方案二：采用數(shù)碼管。數(shù)碼管能夠保持長時(shí)間工作而消耗較少能源，其可適應(yīng)較惡劣環(huán)境下的數(shù)字顯示。并且通過BCD編碼的方式控制點(diǎn)亮每一段LED，程序編譯簡單。綜合分析比較上述兩種方案，基于STM32F103Cx信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的顯示模塊采用液晶顯示器顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求，液晶顯示器已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示，而且方便操作，易于管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了硬件模塊利用的最大化。2.4按鍵方案在該基于STM32F103Cx信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)中需要實(shí)設(shè)置當(dāng)前的輸出波

32、形的參數(shù)，需要按鍵進(jìn)行設(shè)置，有以下兩種方案。方案一：采用矩陣式按鍵電路。其特別適用于鍵盤數(shù)量較多情況下的電路設(shè)計(jì)，憑借矩陣式的行列掃描方式，設(shè)備響應(yīng)快，而且單片機(jī)I/O口占用少。然而矩陣鍵盤的電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，編程難度加大。在該系統(tǒng)中需要的按鍵比較少，所示會(huì)造成很大的資源浪費(fèi)，這種方案不合適。方案二：采用獨(dú)立式按鍵電路。其特點(diǎn)是對(duì)于每一個(gè)按鍵都需求在處理器中的一個(gè)I/O口，但是比較好的時(shí)各端口之間的工作狀態(tài)互不影響。當(dāng)按鍵數(shù)量較多時(shí)，需要大量的端口，造成資源的緊缺，而且功能的擴(kuò)展也受限。根據(jù)該系統(tǒng)，僅僅需要幾個(gè)按鍵就能滿足要求，則該方案使用于該系統(tǒng)。綜合比較上述兩種方案，該系統(tǒng)共設(shè)置8個(gè)按鍵，

33、按鍵數(shù)量較少，因此采用方案二更加適合該系統(tǒng)，不僅可以節(jié)省資源，而且還可以有效控制按鍵。2.5方案確立通過對(duì)該系統(tǒng)認(rèn)真的分析，根據(jù)該系統(tǒng)的需求分析，設(shè)計(jì)的合理性，再根據(jù)以上方案的對(duì)比，選出使該系統(tǒng)功能集全和性能優(yōu)越的方案，如下所示：（1）單片機(jī)模塊采用STM32F103Cx單片機(jī)作為該基于STM32F103Cx信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的核心模塊，控制整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件操作；（2）顯示模塊采用液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前輸出的波形的類型、幅值和頻率等數(shù)據(jù)；（3）按鍵模塊采用獨(dú)立按鍵的方式設(shè)置輸出波形的類型、幅值和頻率等數(shù)據(jù)。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 硬件設(shè)計(jì)方案第3章 硬件設(shè)計(jì)方案 3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在該基于

34、STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)中硬件的設(shè)計(jì)采用模塊化方案設(shè)計(jì)，系統(tǒng)包含的模塊有電源電路模塊、STM32F103Cx處理器模塊、按鍵電路模塊、數(shù)字液晶器顯示模塊和AD9833電路模塊等。如下圖3-1系統(tǒng)總體框圖所示。其中處理器模塊主要是用來操控整個(gè)系統(tǒng)，它是整個(gè)軟件系統(tǒng)的核心部分，數(shù)字液晶顯示模塊主要是負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前設(shè)置的輸出波形和頻率等數(shù)據(jù)，電源電路模塊主要負(fù)責(zé)根據(jù)系統(tǒng)的需要，給整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)提供電壓，從而使整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)可以獲取適合的電壓，按鍵電路模塊主要是負(fù)責(zé)設(shè)置輸出波形的類型、輸出頻率的大小和輸出波形的幅值等，AD9833模塊主要是負(fù)責(zé)根據(jù)處理器輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量數(shù)據(jù)輸

35、出到示波器中，示波器根據(jù)得到的數(shù)據(jù)顯示相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。 圖3-1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖3.2處理器模塊在該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用的芯片為STM32F103Cx，該款芯片是在ARM內(nèi)核的基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)開發(fā)的，采用了CortexM3內(nèi)核，具有低成本和高性能等的優(yōu)點(diǎn)，可以在電路中嵌入內(nèi)置，具有低功耗的優(yōu)勢，應(yīng)用在很多應(yīng)用開發(fā)中。該款芯片的時(shí)鐘頻率可以達(dá)到最大為72MHZ，在同類系列產(chǎn)品中達(dá)到了最佳的性能，基本是時(shí)鐘頻率一般為36MHZ，可以達(dá)到32位處理，一般這個(gè)時(shí)鐘頻率在32位的產(chǎn)品用戶中是很受歡迎的，該產(chǎn)品可以達(dá)到最佳性能。開發(fā)人員可以重復(fù)使用相同的各種設(shè)計(jì)軟件，加強(qiáng)靈活

36、性的產(chǎn)品范圍。新的STM32F103Cx標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)16定時(shí)器（樣本交錯(cuò)模式/秒）數(shù)字轉(zhuǎn)換器，兩個(gè)看門狗定時(shí)器，有9個(gè)通信接口，2個(gè)I2C接口，和3個(gè)USART接口，CAN接口（2.0B主動(dòng)），以及2個(gè) SPI端口，上電/斷電復(fù)位功能，具有4-16MHZ的晶振振蕩器，具有采樣和保持功能，模數(shù)轉(zhuǎn)換范圍在0-3.6V，具有兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。如圖3-2處理器模塊所示。圖3-2 處理器模塊3.3AD9833電路模塊該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的發(fā)生器模塊采用AD9833電路模塊，AD9833是一塊完全集成的高分辨率DDS發(fā)生器芯片，僅僅需要一個(gè)外部參考時(shí)鐘、一個(gè)低精度電阻器和一個(gè)解耦電容器就

37、能產(chǎn)生出高達(dá)12.5MHZ的正弦波，可編程波形發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、三角波和方波輸出，能夠產(chǎn)生頻率范圍是0到12.5MHZ之間。頻率寄存器為28位；時(shí)鐘速率為25 MHz，可以實(shí)現(xiàn)0.1 Hz的分辨率，精度可以達(dá)到0.004HZ，通過3個(gè)串行口把數(shù)據(jù)寫入。同樣，時(shí)鐘速率為1 MHz時(shí)，AD9833可以實(shí)現(xiàn)0.004 Hz的分辨率。工作電壓在2.3V-5.5V，工作環(huán)境溫度在-40攝氏度到105攝氏度之間，有兩個(gè)輸出信號(hào)通道，一個(gè)是原始信號(hào)輸出VOUT，另一個(gè)是可以放大5倍信號(hào)輸出的PGA，500hm輸出抗組。該模塊內(nèi)部電路有數(shù)控振蕩器、頻率和相位調(diào)節(jié)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和電壓調(diào)整器等，該芯片的引腳

38、功能是：VDD是模擬和數(shù)字接口部分的電源供電；CAP/2.5V是數(shù)字電路工作電壓2.5V；DGND是數(shù)字地；AGND是模擬地；COMP是DAC偏差管腳，用來退耦DAC偏差電壓；VOUT是電壓輸出，可以輸出模擬或者數(shù)字電壓；MCLK是數(shù)字時(shí)鐘輸入；SDATA時(shí)串行數(shù)據(jù)輸入，采用16位串行數(shù)據(jù)字格式；SCLK是串行時(shí)鐘輸入，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘下降沿輸入；FSYNC是低有效控制輸入，數(shù)據(jù)輸入的數(shù)據(jù)幀是同步信號(hào)。如下圖3-3 AD9833模塊所示，GND連接低電平，VCC連接高電平，CS片選連接單片機(jī)的引腳PB9，DAT串行數(shù)字輸入連接單片機(jī)的引腳PB8，時(shí)鐘CLK連接單片機(jī)的引腳PB7，控制FSY連接單片機(jī)

39、的引腳PB6，通過接口7和接口8連接示波器進(jìn)行波形的輸出等。圖3-3 AD9833電路模塊3.4按鍵電路模塊該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的按鍵模塊如下圖3-4按鍵電路模塊所示，按鍵主要是用來設(shè)置輸出的波形類型和輸出的波形的幅值，通過按鍵可以設(shè)置輸出波形的頻率，最大可以設(shè)置到999999HZ大小，有六個(gè)按鍵分別設(shè)置頻率的每位的大小，最后經(jīng)過設(shè)置出的輸出頻率和輸出波形輸出等，可以輸出的波形三角波、方波和正弦波。圖3-4 按鍵電路模塊3.5電源模塊該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的電源模塊采用5V的電源電壓供電，采用USB接口進(jìn)行連接電源，采用USB接口在現(xiàn)實(shí)中非常方便，

40、比如可以連接電腦、充電寶等便捷的電源設(shè)備，如下圖3-5電源電路模塊所示，采用一個(gè)0.1uF的電容和一個(gè)100uF的電容并聯(lián)，這兩個(gè)并聯(lián)電容的作用是具有濾波的功能。圖3-5 電源電路模塊3.6顯示模塊電路該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)中的數(shù)字顯示模塊采用液晶顯示器LCD1602型號(hào)，該模塊的引腳功能分別是：接口1外接地，接口2外接高電平電壓，5V的電壓，接口3具有對(duì)液晶顯示器的對(duì)比度進(jìn)行調(diào)整，可以用一個(gè)電位器輔助，接口4屬于寄存器的選擇，當(dāng)為高電平時(shí)可以轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)寄存器功能，反之為指令寄存器功能，接口5是讀寫功能，當(dāng)為高電平時(shí)為讀數(shù)據(jù)功能，反之為寫數(shù)據(jù)功能，接口6是使能功能，可以選

41、擇何時(shí)讀取信息和何時(shí)執(zhí)行指令等功能，接口7到接口14位數(shù)據(jù)端，接口15和接口16為背光端口等。通過連接引腳4和引腳6和單片機(jī)的P25到P26引腳，LCD引腳7接單片機(jī)的引腳P00，LCD引腳8接單片機(jī)的引腳P01，LCD引腳9接單片機(jī)的引腳P02，LCD引腳10接單片機(jī)的引腳P03，LCD引腳11接單片機(jī)的引腳P04，LCD引腳12接單片機(jī)的引腳P05，LCD引腳13接單片機(jī)的引腳P06，LCD引腳14接單片機(jī)的引腳P07，可以使單片機(jī)控制液晶顯示器的顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)引腳1、引腳3、引腳5和引腳16接口連接地，引腳2和引腳15接口連接高電平，如下圖3-10數(shù)字顯示電路模塊所示，通過電位器來控制整

42、個(gè)液晶顯示器的顯示對(duì)比度。 圖3-6 數(shù)字顯示電路模塊3.7本章總結(jié)在該章中主要是介紹了硬件設(shè)計(jì)，首先是針對(duì)基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的總體軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要講解了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程，接下來開始對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的介紹，比如電源電路模塊、STM32F103Cx處理器模塊、按鍵電路模塊、數(shù)字液晶器顯示模塊和AD9833電路模塊等詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)介紹，根據(jù)相應(yīng)的硬件基礎(chǔ)，最后搭建整個(gè)系統(tǒng)，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)物理邏輯的合理，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到所需要的功能。同時(shí)，還可以給其他同類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的技術(shù)支持。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 軟件設(shè)計(jì)方案第四章 軟件設(shè)計(jì)方案4.1系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)該基

43、于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的總體軟件設(shè)計(jì)流程圖如下圖4-1系統(tǒng)總體軟件流程設(shè)計(jì)所示，打開電源，開啟程序，硬件進(jìn)行初始化操作，進(jìn)行參數(shù)的配置，如果初始化不成功則從新初始化，如果初始化成功之后，開啟波形輸出模塊程序，進(jìn)行波形的輸出，通過設(shè)置按鍵來控制輸出的波形的幅度和頻率等數(shù)據(jù)，最后通過處理器進(jìn)行分析綜合，最后通過AD9933模塊進(jìn)行波形的輸出到示波器中。 圖4-1 系統(tǒng)總體軟件流程設(shè)計(jì) 4.2三角波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的三角波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)如下圖4-2三角波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖所示，首先開啟程序，再軟硬件內(nèi)部進(jìn)行初始化操作，如果初始化不成

44、功則從新初始化，如果初始化成功則開啟三角波模塊程序，再通過按鍵設(shè)置，判斷是輸出數(shù)據(jù)是否設(shè)置成功，如果數(shù)據(jù)沒有設(shè)置成功則繼續(xù)循環(huán)掃描設(shè)置，如果檢測到數(shù)據(jù)設(shè)置成功，首先把設(shè)置的輸出數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥魈幚碇行倪M(jìn)行分析處理，再經(jīng)過信號(hào)發(fā)生器輸出到示波器。圖4-2 三角波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖 4.3方波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的方波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)如下圖4-3方波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖所示，首先開啟程序，再軟硬件內(nèi)部進(jìn)行初始化操作，如果初始化不成功則從新初始化，如果初始化成功則開啟方波模塊程序，再通過按鍵設(shè)置，判斷是輸出數(shù)據(jù)是否設(shè)置成功，如果數(shù)據(jù)沒有設(shè)置成功則繼續(xù)循環(huán)

45、掃描設(shè)置，如果檢測到數(shù)據(jù)設(shè)置成功，首先把設(shè)置的輸出數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥魈幚碇行倪M(jìn)行分析處理，再經(jīng)過信號(hào)發(fā)生器輸出到示波器。圖4-3 方波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖4.4正弦波模塊軟件設(shè)計(jì)該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的正弦波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)如下圖4-4正弦波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)程序流程圖所示，首先開啟程序，再軟硬件內(nèi)部進(jìn)行初始化操作，如果初始化不成功則從新初始化，如果初始化成功則開啟正弦波模塊程序，再通過按鍵設(shè)置，判斷是輸出數(shù)據(jù)是否設(shè)置成功，如果數(shù)據(jù)沒有設(shè)置成功則繼續(xù)循環(huán)掃描設(shè)置，如果檢測到數(shù)據(jù)設(shè)置成功，首先把設(shè)置的輸出數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥魈幚碇行倪M(jìn)行分析處理，再經(jīng)過信號(hào)發(fā)生器輸出到示波器。 圖

46、4-4 正弦波輸出模塊軟件設(shè)計(jì)路程圖4.5按鍵子程序模塊軟件設(shè)計(jì)該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的按鍵子程序模塊軟件設(shè)計(jì)如下圖4-5按鍵子程序模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖所示，首先進(jìn)行開啟程序，硬件進(jìn)行初始化操作，進(jìn)行參數(shù)的配置，如果初始化不成功則從新初始化，如果初始化成功之后，開啟按鍵的掃描功能，判斷掃描按鍵是否有數(shù)據(jù)輸入，如果按鍵沒有數(shù)據(jù)輸入則繼續(xù)掃描按鍵檢測，如果檢測到按鍵有數(shù)據(jù)輸入則開始把這些數(shù)據(jù)首先傳輸?shù)教幚砥髦羞M(jìn)行分析處理，再到數(shù)字顯示液晶器上顯示出來等。圖4-5 按鍵子程序模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖4.6數(shù)字顯示模塊軟件設(shè)計(jì)該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的數(shù)字顯示液晶采用

47、顯示器LCD1602型號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器波形的輸出，顯示模塊的流程圖如下圖4-6數(shù)字顯示模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖所示，開啟電供電，軟硬件進(jìn)行初始化操作，如果初始化不成功則繼續(xù)初始化，如果初始化成功則開啟液晶顯示器讀寫程序，如果檢測到液晶顯示器空閑則就開始向液晶顯示器中寫數(shù)據(jù)，最后把這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 軟件設(shè)計(jì)方案 圖4-6 數(shù)字顯示模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖4.7本章總結(jié)在該章中，主要是講解了整個(gè)該基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，首先介紹了該系統(tǒng)的軟件整體的流程框架，該軟件的操作流程，接著講解了三角波輸出模塊的軟件設(shè)計(jì)、方波輸出模塊的軟件設(shè)計(jì)、正弦波輸

48、出模塊的軟件設(shè)計(jì)、按鍵子程序模塊軟件設(shè)計(jì)和數(shù)字顯示模塊的軟件設(shè)計(jì)等軟件設(shè)計(jì)規(guī)劃，同時(shí)還詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)等軟件流程圖，通過這些詳細(xì)的設(shè)計(jì)，給以后的維修提供一定的維修建議，同時(shí)可以給同類其他設(shè)計(jì)提供一些技術(shù)的支持，加強(qiáng)我國的軟件設(shè)計(jì)水平等。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)調(diào)試 第五章 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試包含了系統(tǒng)硬件調(diào)試以及系統(tǒng)的軟件調(diào)試，還有就是兩者結(jié)合調(diào)試，即軟硬件聯(lián)合調(diào)試，系統(tǒng)的硬件調(diào)試主要是用來進(jìn)行排除一些電路設(shè)計(jì)上的故障，常用的調(diào)試工具如萬用表進(jìn)行調(diào)試，系統(tǒng)的軟件調(diào)試是利用軟件的開發(fā)工具進(jìn)行在線的仿真運(yùn)行與調(diào)試，找到程序中的錯(cuò)誤?，F(xiàn)在進(jìn)行硬件的調(diào)試工作，連接電源，打開開關(guān)進(jìn)

49、行調(diào)試，有圖5-1調(diào)試結(jié)果顯示1可以看出，為該基于STM32F103Cx信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件板卡，主要包含幾個(gè)部分，分別是數(shù)字顯示模塊、單片機(jī)STM32F103Cx模塊、電源電路模塊、AD9833波形發(fā)生器模塊和按鍵模塊等組成。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)調(diào)試 圖5-1 調(diào)試顯示1經(jīng)過硬件的搭建之后，開始進(jìn)行軟件的調(diào)試，首先系統(tǒng)進(jìn)行軟件的初始化操作，如下圖5-2調(diào)試顯示2所示為初始化之后的狀態(tài)，此時(shí)顯示的數(shù)據(jù)為輸出頻率為10KHZ，幅度是5，輸出的波形是三角波。圖5-2 調(diào)試顯示2通過按鍵可以設(shè)置輸出波形的頻率，如下圖5-3調(diào)試顯示3所示可以看出，此時(shí)輸出的頻率是54567HZ，可

50、以看出發(fā)生了變化，通過六個(gè)按鍵來改變每一位的數(shù)據(jù)大小，相應(yīng)輸出不同頻率的波形。圖5-3 調(diào)試顯示3同時(shí)通過按鍵還可以改變輸出波形的類型，如下圖5-4調(diào)試顯示4所示，可以看出，此時(shí)可以看出輸出的波形發(fā)生了變化，此時(shí)輸出的波形是正弦波，顯示為SIN_WAVE字樣，繼續(xù)通過按鍵設(shè)置，如下圖5-5調(diào)試顯示5所示，此時(shí)顯示輸出的波形是方波，顯示SQU_WAVE字樣。圖5-4 調(diào)試顯示4圖5-5 調(diào)試顯示5通過硬件程序的調(diào)試之后開始進(jìn)行連接示波器接口，如下圖5-6調(diào)試顯示6所示，此時(shí)顯示輸出的是三角波，相應(yīng)的示波器顯示的也是三角波。圖5-6調(diào)試顯示6同理，輸出正弦波如圖5-7調(diào)試顯示7圖5-7調(diào)試顯示7同

51、理，輸出方波如圖5-8調(diào)試顯示8圖5-8調(diào)試顯示8經(jīng)過軟硬件的調(diào)試工作，該系統(tǒng)的各項(xiàng)功能都滿足設(shè)計(jì)的需求，性能也達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，經(jīng)過合理的分析之后，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能和性能都圓滿完成，經(jīng)過調(diào)試測試結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和完備性，最后提交設(shè)計(jì)任務(wù)，開始撰寫論文，進(jìn)行詳細(xì)描述。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論 第6章 結(jié)論該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)順利完成。通過一段時(shí)間的實(shí)物設(shè)計(jì)與論文寫作，自己的動(dòng)手動(dòng)腦能力得到了很大提升，尤其是在結(jié)合傳感器的微型控制設(shè)備在實(shí)際生活中的應(yīng)用實(shí)踐方面收獲頗多。經(jīng)軟硬件調(diào)試，設(shè)備各功能模塊可正常穩(wěn)定運(yùn)行，基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)

52、生器系統(tǒng)具有良好的靈敏度和準(zhǔn)確度。在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程中，工作時(shí)間有限，再加上自己的硬件開發(fā)能力有所欠缺，整個(gè)系統(tǒng)存在著一些依舊需要改進(jìn)的地方。比如在基于STM32F103Cx的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)方面需要繼續(xù)加大軟件的設(shè)計(jì)方案，和軟件的設(shè)計(jì)流程，經(jīng)過不斷的優(yōu)化，從而使該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最大化的性能，在滿足設(shè)計(jì)中的功能同時(shí)，針對(duì)該系統(tǒng)的性能方面做一些性能優(yōu)化，使整個(gè)系統(tǒng)能夠反應(yīng)更加靈敏，性能更加優(yōu)越。希望在以后的學(xué)習(xí)工作中，自己能夠逐步完善該設(shè)備。最后還可以給其他系統(tǒng)的研發(fā)提供一定的技術(shù)支持，能夠給這方面的技術(shù)做一點(diǎn)貢獻(xiàn)。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)1 劉磊. 基于STM

53、32F103單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)J. 科技致富向?qū)? 2014(33):109-109.2 楊佳, 王英志. 基于STM32F103單片機(jī)的智能購物車系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 科技視界, 2013(24):26-27.3 匡昕. 基于STM32F103單片機(jī)的LED演藝燈光控制系統(tǒng)J. 電子技術(shù)與軟件工程, 2016(12):256-257.4 唐菲, 夏如迪. 一種基于STM32F103單片機(jī)的智能震動(dòng)監(jiān)控器:, CN 205318170 UP. 2016.5 李乃峰. 基于STM32F103單片機(jī)實(shí)現(xiàn)真空斷路器智能分界控制器的設(shè)計(jì)J. 科技研究, 2014.6 楊偉, 肖義平. 基于STM32F103C8T6單片機(jī)的LCD顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 微型機(jī)與應(yīng)用, 2014(20):29-31.7 邢洋, 李立偉, 張洪偉. 基于STM32單片機(jī)的CAN總線分析儀的設(shè)計(jì)J. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版), 2013, 28(1):19-21.8 徐娟娟. STM32F103的汽車遠(yuǎn)程防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用, 2012, 12(11):66-69.9 譚志平, 余亮, 李超. 基于AT89C51的數(shù)字信號(hào)波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)J. 中小企業(yè)管理與科技, 2015(3