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信号发生器是一种常用的信号源,传统的信号发生器只能产生一些常规的信号如正弦波、方波、三角波等。随着电子技术的飞速发展,传统的波形发生器在一些特定的场合已经不能满足电子设备的设计与生产的要求,因此研制任意波形发生器具有较重要的实际意义。 本文研制的任意波形发生器系统由硬件系统和上位机软件两部分组成。其中硬件系统可以作为一个函数信号发生器使用,可以产生正弦波、方波、三角波等规则波形;通过使用上位机软件,可以实现任意波形的产生。本文的工作主要有如下方面: (1)完成了任意波形发生器的硬件电路设计。在设计PCB时,充分考虑了信号完整性要求。 (2)采用QuartusⅡ作为开发工具,利用高性价比的CycloneⅢ系列芯片EP3C10T144C8完成了任意波形发生器的FPGA逻辑电路设计,也就是在FPGA中将硬件系统的各个模块联系起来,实现波形信号的产生、信号的控制以及参数的显示等。 (3)研究了RS232接口电路、PC机与FPGA的通信协议,实现了任意波形发生器硬件系统与PC机的通信。 (4)在VisualC++6.0环境下,开发了易于操作的任意波形发生器上位机软件,用户既可以在操作界面上设置输出常规波形的种类,也可以手动绘制任意波形,发送任意波形数据到下位机,同时将上位机软件设定的波形频率等参数发送到下位机,并在下位机的LCD液晶屏上同步显示;实现上位机软件通过串口来控制任意波形发生器系统产生任意波形。 (5)对任意波形发生器系统进行了测试,验证了该任意波形发生器的功能以及多种性能指标。 通过对任意波形发生器进行测试的结果表明,它具备了任意波形发生器的一些功能。