开题报告_虚拟多功能信号发生器

重庆大学城市科技学院电气学院EDA课程设计报告题目：多功能信号发生器专业：电子信息工程班级：2006级03班小组：第12组学号及姓名：20060075蒋春20060071冯志磊20060070冯浩真指导教师：戴琦琦设计日期：2009-6-19多功能信号发生器设计报告一、设计题目运用所掌握的VHDL语言，设计一个信号发生器,要求能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，并且能改变其输出频率以及波形幅度，能在示波器上有相应波形显示。

二、课题分析（1）．要能够实现四种波形的输出，就要有四个ROM（64*8bit）存放正弦波、方波、三角波、锯齿波的一个周期的波形数据，并且要有一个地址发生器来给ROM提供地址，ROM给出对应的幅度值。

（2）．因为要设计的是个时序电路，所以要实现输出波形能够改变频率，就必须对输入的信号进行分频，以实现整体的频率的改变。

（3）．设计要求实现调幅，必须对ROM输出的幅度信息进行处理。

最简单易行的方法是对输出的8位的幅度进行左移（每移移位相当于对幅度值行除以二取整的计算），从而达到幅度可以调节的目的。

同时为了方便观察，应再引出个未经调幅的信号作为对比。

三、设计的具体实现1、系统概述系统应该由五个部分组成：分频器（DVF）、地址发生器（CNT6B）、四个ROM 模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）、四输入多路选择器mux、幅度调节单元w。

2、单元电路设计与分析外部时钟信号经过分频器分频后提供给地址发生器和ROM，四个ROM的输出接在多路选择器上，用于选择哪路信号作为输出信号，被选择的信号经过幅度调节单元的幅度调节后连接到外部的D/A转换器输出模拟信号。

（1）分频器（DVF）分频器（DVF）的RTL截图分频器（DVF）的源代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY DVF ISPORT( D_MODE: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);D_CLK: IN STD_LOGIC;D_OUT: OUT STD_LOGIC);END DVF;ARCHITECTURE behav of DVF ISSIGNAL FULL: STD_LOGIC;BEGINP_REG: PROCESS(D_CLK)VARIABLE CNT8:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINIF D_CLK'EVENT AND D_CLK='1' THENIF CNT8="1111" THENCNT8:=D_MODE;FULL<='1';ELSE CNT8:=CNT8+1;FULL<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_REG;P_DIV:PROCESS(FULL)VARIABLE CNT2:STD_LOGIC;BEGINIF FULL'EVENT AND FULL='1' THENCNT2:=NOT CNT2;IF CNT2='1' THEN D_OUT<='1'; ELSE D_OUT<='0';END IF;END IF;END PROCESS P_DIV;END behav;（2）地址发生器（CNT6B）地址发生器（CNT6B）的RTL截图地址发生器（CNT6B）的源代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT6B ISPORT (C_CLK,C_RST,C_EN : IN STD_LOGIC;C_OUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0));END CNT6B;ARCHITECTURE behav OF CNT6B ISSIGNAL CQI : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(C_CLK,C_RST,C_EN)BEGINIF C_RST = '1' THEN CQI <= (OTHERS =>'0') ; --计数器异步复位ELSIF C_CLK'EVENT AND C_CLK='1' THEN --检测时钟上升沿IF C_EN = '1' THEN CQI <= CQI + 1;END IF;END IF;END PROCESS;C_OUT<=CQI;END behav;（3）四个ROM模块（data_rom_sin、data_rom_sqr、data_rom_tri、data_rom_c）data_rom_sin正弦波的ROM数据：data_rom_sqr方波的ROM数据：data_rom_tri三角波的ROM数据：data_rom_c锯齿波的ROM数据:ROM模块的源程序（以正弦波为例，其余以此类推）：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY altera_mf;USE altera_mf.all;ENTITY data_rom_sin ISPORT( address : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);clock : IN STD_LOGIC ;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END data_rom_sin;ARCHITECTURE SYN OF data_rom_sin ISSIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0);COMPONENT altsyncramGENERIC (address_aclr_a : STRING;init_file : STRING;intended_device_family : STRING;lpm_hint : STRING;lpm_type : STRING;numwords_a : NATURAL;operation_mode : STRING;outdata_aclr_a : STRING;outdata_reg_a : STRING;widthad_a : NATURAL;width_a : NATURAL;width_byteena_a : NATURAL);PORT ( clock0 : IN STD_LOGIC ;address_a : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);q_a : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0));END COMPONENT;BEGINq <= sub_wire0(7 DOWNTO 0);altsyncram_component : altsyncramGENERIC MAP (address_aclr_a => "NONE",init_file => "data_rom_sin.mif",intended_device_family => "Cyclone",lpm_hint => "ENABLE_RUNTIME_MOD=NO",lpm_type => "altsyncram",numwords_a => 64,operation_mode => "ROM",outdata_aclr_a => "NONE",outdata_reg_a => "CLOCK0",widthad_a => 6,width_a => 8,width_byteena_a => 1 )PORT MAP (clock0 => clock,address_a => address,q_a => sub_wire0);END SYN;（4）四输入多路选择器mux四输入多路选择器mux的源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux IS PORT(a,b,c,d: in std_logic_vector(7 downto 0);s: in std_logic_vector(1 downto 0);x:out std_logic_vector(7 downto 0));end mux;architecture archmux of mux isbeginmux4_1: process(a,b,c,d)beginif s="00" then x<=a;elsif s="01" then x<= b;elsif s="10" then x<=c;else x<=d;end if;end process mux4_1;end archmux;四输入多路选择器mux的RTL截图（5）幅度调节单元w幅度调节单元w的源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY W ISPORT( W_IN: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);W_MODE: IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0);W_OUT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END W;ARCHITECTURE BEHAV OF W ISSIGNAL BUFF:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINW_OUT<=BUFF ;PROCESS( W_IN,W_MODE )BEGINCASE W_MODE ISWHEN "00" => BUFF<=W_IN ;WHEN "01" =>BUFF( 6 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 1 ) ; BUFF( 7 )<='0';WHEN "10" =>BUFF( 5 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 2 ) ;BUFF( 7 )<='0';BUFF( 6 )<='0';WHEN OTHERS =>BUFF( 4 DOWNTO 0 )<=W_IN( 7 DOWNTO 3 ) ; BUFF( 7 )<='0';BUFF( 6 )<='0'; BUFF( 5 )<='0';END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE BEHAV;幅度调节单元w的RTL截图3.总的结构图4.通过逻辑分析仪观察到得波形图四、总结通过本次课程设计既巩固了EDA的一些相关基本知识,又熟悉了QuartusII 软件和相关硬件的相关操作。

信号发生器开题报告信号发生器开题报告一、引言信号发生器是电子工程领域中常用的一种仪器设备，用于产生各种类型的电信号。

它在电子测试、通信、无线电、音频等领域有着广泛的应用。

本文将对信号发生器的原理、分类、应用以及未来发展进行探讨。

二、信号发生器的原理信号发生器的原理基于信号的合成和调制技术。

它通过内部的振荡器产生基准信号，然后经过调制电路进行调制，最终输出各种类型的电信号。

常见的信号类型包括正弦波、方波、脉冲波等。

三、信号发生器的分类根据输出信号的频率范围，信号发生器可以分为射频信号发生器和低频信号发生器两大类。

射频信号发生器主要用于无线通信领域，其频率范围通常在几十千赫兹到几十吉赫兹之间。

低频信号发生器则主要应用于音频、电子测试等领域，其频率范围通常在几赫兹到几百兆赫兹之间。

四、信号发生器的应用1. 电子测试：信号发生器可以用于测试电子元器件的性能。

通过产生不同类型的信号，可以对电路的频率响应、非线性失真、幅度稳定性等进行测试和评估。

2. 通信系统：信号发生器在通信系统中起着重要的作用。

它可以产生各种调制方式的信号，用于模拟不同的通信场景，如调制解调器的性能测试、无线电信号的发射与接收等。

3. 音频设备：信号发生器可以用于音频设备的测试和校准。

通过产生标准的音频信号，可以对音响设备的频率响应、失真程度等进行评估。

4. 科学研究：信号发生器在科学研究中也有广泛的应用。

例如，在物理实验中，可以使用信号发生器产生特定频率的信号，用于研究波动、共振等现象。

五、信号发生器的未来发展随着科技的不断进步，信号发生器也在不断发展和创新。

未来的信号发生器有望具备更高的频率范围、更精确的信号调制能力以及更多的信号类型选择。

同时，随着人工智能和互联网技术的发展，信号发生器可能会与其他设备进行智能连接，实现更高效的测试和调试。

六、结论信号发生器作为一种重要的电子仪器设备，在电子测试、通信、无线电、音频等领域发挥着重要的作用。

基于LabVIEW的多功能虚拟信号发生器设计摘要随着微型计算机和软件技术的发展，虚拟仪器在智能化程序、处理能力、性能价格比、可操作性等方面与传统仪器相比都具有明显的技术优势，将虚拟仪器引入高校的实验教学不但可以提高测试效率和教学的质量，而且为降低实验仪器成本提供了有效的途径和方法。

本文选用LabVIEW图形化编程语言为开发软件，主要开发虚拟实验仪器：虚拟信号发生器，同时提出了虚拟实验室的建设方案。

基于专业虚拟仪器开发工具Labview，设计一虚拟函数信号发生器。

该虚拟信号发生器能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形，频率动态范围较宽且可微调。

关键字：虚拟仪器labVIEW信号发器Abstrack：Along with the development of the microcomputer, compared with traditional instrument, the virtual instrument has the obvious technical advantage in knowledge ware, processing capability, the ratio between function and price, and Maneuver ability. The introduction of the virtual instrument to the university can not only increase the efficiency and quality of testing, teaching, but also provide the effective method to reduce the cost of the experiment instrument.In this paper, selected LabVIEW graphical programming language for software development, mainly the development of virtual experiment equipment, virtual signal generator, virtual laboratory also made the building program. A Virtual Function Signal Generator is designed Based on Labview, The Virtual Function Signal Generator can generate Sine wave, triangle wave, square wave, teeth of a saw wave...etc。

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.信息与控制工程学院硬件课程设计说明书多功能信号发生器设计学生学号：学生姓名：专业班级：计算0701指导教师：刘刚职称：副教授起止日期：2010.04.05～2010.04.23吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.课程设计任务书一、设计题目：多功能信号发生器设计二、设计目的:1．学习MSP430F169单片机硬件结构及其程序设计方法，MAX038器件使用方法。

2．掌握MSP430F169系统的设计方法。

3．掌握SPWM信号发生器设计方法。

4．掌握正弦波、三角波信号产生方法。

5．掌握直流稳压电源设计方法。

三、设计任务及要求1．学习MSP430F169单片机等器件的工作原理及各引脚的说明，掌握MSP430F169单片机系统的工作原理和设计方法。

利用MSP430F169等元器件完成单片机系统设计和焊装、调试。

2．使用MAX038芯片实现正弦、三角波信号产生器和单片机测频电路、程序设计。

3．完成基于MSP430F169单片机的SPWM程序设计和SPWM驱动电路硬件焊装、调试。

四、设计时间及进度安排：设计时间共三周（2010.04.06～2010.04.24）,具体安排如下表：I文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.目录课程设计任务书 ···················································································错误!未定义书签。

基于虚拟仪器的多功能信号发生器设计毕业论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于虚拟仪器技术的多功能信号发生器设计摘要虚拟仪器技术是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。

本设计采用NI USB——6211数据采集卡，将虚拟仪器技术用于多功能信号发生器的设计。

该系统具有生成正弦波、方波、三角波、锯齿波及PWM（Pulse Width Modulation）波的功能。

本文首先概述了信号发生器及虚拟仪器技术在国内外的发展及趋势，然后介绍了信号发生器的相关理论及信号发生器的基本原理框图，并探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LABVIEW开发平台。

在分析本系统功能需求的基础上，介绍了数据采集卡、LABVIEW的编程模式等设计中所涉及到的硬件和技术。

证明本文很有参考价值。

关键词：虚拟仪器，数据采集卡,信号发生器,LABVIEWThe design of multi-functional signal generator base on virtual instrument technologyABSTRACTVirtual instrument technology is formed by the instrument technology, computer technology，bus technology and software technology. Powerful digital processing's ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model.This design uses NI USB——6211 data acquisition card. The virtual instrument technology has been utilized in the design of multi-functional signal generator。

河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名：张冬波张立中学号：310808010425 310808010426专业班级：电气08-4指导老师：刘巍所在学院：电气工程与自动化学院2011年6月28 日摘要本设计采用基于AT89S52的单片机最小系统为核心，成功产生出幅值和频率都可调的正弦波、梯形波、方波、三角波等波形。

频率范围是0-2000Hz,幅值调节范围-10V到+10V。

本系统主要由四大模块组成：液晶显示模块、波形发生模块及稳幅输出模块，幅频调节模块、及外部电源模块。

各个模块的实现方法如下：一、液晶显示模块：本系统采用应用较广泛的1602液晶作为显示模块。

其显示与控制机理是单片机通过与液晶按照一定的规定相连接，然后再程序中在对液晶进行初始化后，就可以向其写字符或读字符。

二、波形发生模块及稳幅输出模块：产生指定波形可以通过DAC芯片来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数字量进行相应改变来实现的。

本系统采用的是经典的DAC0832 8位数/模转换器。

稳幅输出则通过两个LM324集成运放来实现对DAC0832输出电流信号到电压信号的转变。

三、幅频调节模块：通过按键与两个门电路74ls00和74ls04的组合来实现通过产生中断来实现对波形的选择和频率的调节。

而幅值调节通过一个10K的电位器来实现参考电压Vref的改变来改变幅值。

四、外部电源模块：变压器将220V交流电降成16V交流后在通过整流桥经过7812和7912滤波后即产生正负12V直流电用作LM324的电源。

本系统软件主要通过C语言开发，硬件电路设计具有典型性。

同时，本系统中任何一部分电路模块均可移植于其它实用开发系统的设计中，电路设计实用性很强。

目录1、概述 (4)1.1 信号发生器现状 (4)1.2 单片机在波形发生器中的应用 (4)2、系统总体方案及硬件设计 (5)2.1 系统分析 (5)2.2 总体方案设计 (6)2.2.1系统总体结构框图设计 (6)2.3 总体硬件设计 (6)2.4系统各模块设计 (7)2.4.1 资源分配 (7)2.4.2显示器接口设计 (7)2.4.3 复位与时钟电路设计 (8)2.4.4 按键中断电路设计 (10)2.4.5 D/A转换电路设计 (10)3、软件设计 (15)3.1软件总体设计 (15)3.2 软件功能设计 (16)3.2.1系统初始化程序设计 (16)3.2.2 按键检测及中断处理程序 (16)3.2.3 液晶显示程序 (17)3.2.4 正弦波发生程序设计 (19)3.2.5方波产生程序 (20)3.2.6三角波产生程序 (20)3.2.7梯形波产生程序 (21)4、实验仿真 (22)4.1 protues软件仿真步骤 (22)4.2 仿真结果 (23)4.3仿真结论 (25)5、课程设计体会 (26)参考文献 (27)附1：源程序代码 (28)附2：系统原理图 (35)1、概述1.1 信号发生器现状. 目前，市场上的信号发生器多种多样，一般按频带分为超高频、高频、低频、超低频、超高频信号发生器。

开题报告,单片机实现一个简单的信号发生器第一篇：开题报告, 单片机实现一个简单的信号发生器单片机实现一个简单的信号发生器一、课题来源及研究的目的和意义1.1课题来源教师虚拟。

1.2研究的目的及意义本课题是基于单片机的信号发生器的设计。

研究本课题可以熟悉c 语言，MATLAB及相关电子器件的功能和用法。

通过对单片机硬件、软件的设计，及硬件与软件的联调后可以进一步熟悉相关的知识，提高利用所学知识解决实际问题的能力。

二、课题所涉及的问题在国内（外）研究现状分析单片微型计算机，简称单片机，是微型计算机的一个分支。

采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器，随机存取数据存储器，只读程序存储器，输入输出电路等电路集成到一块单块芯片上，构成一个体积小，然而功能较完善的计算机系统。

这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。

单片机诞生20世纪70年代。

当时微电子技术正处于发展阶段，集成电路也属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单。

1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。

到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，像INTEL公司的MCS-51系列。

九十年代以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。

美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机，引起了业界的广泛关注，特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户。

1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动，产品相继投放市场，成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。

我国的单片机应用始于80年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。

到目前为止，由于我国的微电子技术和制造工艺都比较落后及国外单片机的竞争等原因，我国还没有设计生产出自己的单片机。

毕业设计（论文）开题报告基于PLL信号发生器的设计系别：专业：学生姓名：指导教师：年11月22日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及系主任审查后生效；2．开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．工程设计与软件开发类的开题报告应包括以下内容：（1）主要任务以及主要技术经济指标；（2）设计的国内外现状和发展趋势；（3）研究路线与关键技术；（4）实验条件；（5）进度计划；（6）参考文献等；4．科研论文类的开题报告应包括以下内容：（1）研究的目的；（2）研究的国内外现状和发展趋势；（3）主要研究内容与关键问题；（4）拟采用的研究手段；（5）进度计划；（6）参考文献等；5．开题报告的撰写应符合科技文献规范，且不少于2000字；参考文献应不少于15篇，包括科技期刊、教科书、专著等。

毕业设计（论文）开题报告附件：开题报告基于PLL 信号发生器的设计一、主要任务及主要技术经济指标完成一个无明显失真正弦波的设计，频率范围从30MHz —100MHz 可调。

二、研究的现状和发展趋势频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，随着通信 、数字电视、卫星定位、航空航天、雷达和电子对抗等技术的发展，对频率合成器提出了越来越高的要求。

频率合成技术是将一个或多个高稳定、高精确度的标准频率经过一定变换，产生同样高稳定度和精确度的大量离散频率的技术。

频率合成理论自20世纪30年代提出以来，已取得了迅速的发展，逐渐形成了目前的4种技术：直接频率合成技术、锁相频率合成技术、直接数字式频率合成技术和混合式频率合成技术。

三、研究的路线与关键技术锁相式频率合成器是采用锁相环(PLL)进行频率合成的一种频率合成器。

课程设计报告（2010//2011学年第二学期）课题名称：基于Labview的虚拟信号源的设计指导教师：设计地点：起迄日期：2011年2月23日-2011年3月1日学院：自动化学院专业：测控技术与仪器班级：学生姓名：学生学号：索引一、虚拟仪器简介 (1)二、设计要求 (2)三、设计与实现 (3)四、测试结果 (13)五、性能分析 (17)六、个人心得与体会 (18)七、参考资料 (19)基于Labview的虚拟信号源的设计一：虚拟仪器简介虚拟仪器是依靠VXI、PXI等标准总线采用驱动器使计算机有控制物理仪器设备的能力。

虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测试系统到以软件为中心的测试系统的根本性转变。

也许大家对驱动器这个概念不怎么陌生吧，在这里我稍作解释。

计算机在测试和自动化领域中的应用，导致了仪器“驱动器”概念的诞生，驱动器又称驱动程序。

仪器驱动器是介于计算机与仪器硬件设备之间的软件中间层，由函数库、实用程序、工具套件等组成，是一系列软件代码模块的统称。

它驻留在计算机中，是连接计算机和仪器的桥梁和纽带。

虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。

此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。

NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于当前的技术中。

得益于NI软件的灵活性，只需更新您的计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进您的整个系统。

在利用最新科技的时候，您可以把它们集成到现有的测量设备，最终以较少的成本加速产品上市的时间。

在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。

NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使您轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。

枣庄学院本科生毕业设计（论文）开题报告（20**届）简易多功能信号发生器的电路设计姓名：***学号：20080613****专业：过程装备与控制工程班级：2008级本科（*）班学院：机电工程学院指导老师：**20**年2月25日一、研究的目的与意义信号发生器作为科学实验必不可少的装置，被广泛地应用到教学、科研等各个领域。

高等学校特别是理工科的教学、科研需要大量的仪器设备，例如信号源、示波器等，常用仪器都必须配置多套，但是有些仪器设备价格昂贵，如果按照传统模式新建或者改造实验室投资巨大，造成许多学校仪器设备缺乏或过时陈旧，严重影响教学科研。

如果运用虚拟仪器技术构建系统，代替常规仪器、仪表，不但可以满足实验教学的需要、节约大量的经费、降低实验室建设的成本，而且能够提高教学科研的质量与效率。

目前我国经济开始进入一个新的发展时期，经济的快速发展将加快企业的技术改造步伐，各行业特别是电子、通信行业对先进任意波发生器的需求更加强劲。

高档台式仪器加工工艺复杂，对制造水平要求高，生产突破有困难，而采用虚拟技术后，就可通过只采购适合自己应用情况的通用仪器硬件，依靠虚拟仪器软件开发平台，设计出所需的高性能价格比的仪器系统。

虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己设计定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。

虚拟仪器是以计算机为基础，配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口，利用虚拟仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板，人们通过鼠标或键盘操作虚拟仪器面板上的旋钮、开关和按键，去选用仪器功能，设置各种工作参数，启动或停止一台仪器的工作。

它能够实现普通仪器的全部功能，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等，也能够实现一些在普通仪器上无法实现的功能。

这种方式不但让用户享用到通用 PC 机不断升级的性能，还可体会到完全自定义的测量系统功能的灵活性，最终构建起满足特定需求的系统。

洛阳理工学院毕业设计（论文）开题报告系（部）：计算机与信息工程系2013 年3月9 日课题名称基于MATLAB和声卡的数字信号发生器设计学生姓名李艳芳专业班级B090505 课题类型软件工程指导教师李京秀职称教授课题来源自拟1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着计算机软硬件技术的发展，越来越多普通仪器不能达到或不完全能实现的功能能够由计算机实现。

信号发生器也称信号源，是用来产生振荡信号的一种仪器，早在20年代电子设备刚出现时就产生了。

随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器。

随着信号发生器的迅速发展，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，硬件和软件信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。

这时期的信号发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形，实现不同频率的输出,是电子测试系统的重要部件。

这其中由以数字信号发生器的设计是应用最快、成效最显著的新科学之一。

数字信号发生器是一种数据信号发生器，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点，模拟信号发生器随之被数字信号发生器所取代。

传统的台式仪器如任意函数发生器等加工工艺复杂、价格高、仪器面板单调、数据存储、处理不方便。

以MATLAB和LabVlEW 为代表的软件的出现，轻松地用虚拟仪器技术解决了这些问题。

Matlab是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件，优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。

到目前为止，其最高版本7.1版已经推出。

随着版本的不断升级，它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。

在欧美等高校，Matlab已经成为线性代数、自动控制理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具，是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。

基于SOPC技术的虚拟彩条信号发生器的设计与实现的开题报告一、选题的背景和意义随着时代的发展与科技的进步，电子技术已经成为现代通信、控制、测量、计算机等领域中不可或缺的一部分。

在这一背景下，信号发生器作为一种重要的电子测试仪器，被广泛应用于各种领域中，如工业自动化、科学实验、教学研究等。

虚拟仪器技术是指将计算机技术与传统的实验测量技术相结合，实现以计算机为核心的全数字化、软件化的仪器系统。

虚拟仪器取代了传统仪器中广泛存在的模拟电路和模拟信号的特点，将数据采集、信号处理、控制命令等等功能都纳入了软件中，在具有高度可靠性及精度的同时，也降低了成本。

本次设计的虚拟彩条信号发生器，是基于SOPC技术的虚拟仪器，采用FPGA作为核心处理器，以VHDL语言为基础，将多种不同的信号类型生成一个虚拟的彩条信号，实现信号发生器的数字化、可编程化、高可靠性以及成本的降低。

二、研究的内容和方法1. 系统硬件部分设计在硬件设计中，采用Alter Cyclone II系列的FPGA作为核心处理器，使用VHDL语言进行IP核的设计，搭建虚拟彩条信号发生器的各个逻辑部分，最后将电路原理图与PCB制版相结合，完成系统硬件的设计和制造。

2. 系统软件部分设计在软件方面，将使用基于NI LabVIEW的数据采集及信号分析程序，旨在实现实时采集信号的同时，对采集到的信号进行分析和处理，实现信号的多项式运算、傅里叶变换、频谱分析等功能。

三、主要研究内容和创新点1、基于SOPC技术的虚拟仪器，通过数字化、可编程化的方式，提高了仪器的稳定性和可重复性，从而提高了实验的精度和可靠性。

2、使用VHDL的IP核设计，将多种不同的信号类型生成一个虚拟的彩条信号。

系统不仅可以用于产生不同的单一信号，而且能够通过组合多个信号实现更为复杂的信号波形。

3、通过使用NI LabVIEW的数据采集及信号分析程序，使得实验结果可以实时显示在计算机上，分析结果更加准确，同时也大大降低了硬件设备成本。

虚拟仪器课程设计报告——基于虚拟仪器的信号发生器设计组员：XXX班级：XXXXXXX专业：测控技术与仪器学院：机电学院指导老师：XXXXXX目录一、设计要求 (3)二、设计思路 (3)三、前面板设计 (3)四、后面板的程序框图设计 (5)五、设计结果 (8)六、结果分析 (11)七、发现问题及解决方案 (11)八、设计总结 (12)基于虚拟仪器的信号发生器设计一、设计要求（1）能产生正弦、方波（占空比可调）、锯齿波、三角波，幅度、相位、频绿可调；（2）最大输出频率：100KHz，最大幅度10V;(3) 幅度、相位、频率均连续可调；（4）界面美观，操作方便；（5）模拟输出通过示波器观察以上功能；二、设计思路（1）总体设计思路根据设计要求，先做出一个单通道的信号发生器，在LabVIEW界面上运行，实现基本的要求，即可以显示各种波形而且幅度频率等连续可调，然后再加上一个信号发生器，将它们进行捆绑，实现两个信号同时显示的双通道信号发生器功能，最后利用数据采集卡和DAQ 助手连接到示波器，检验结果是否和LabVIEW界面上运行的结果吻合。

（2）要求分析对于要求1：可以采用基本函数信号发生器，就可以产生相应的波形。

对于要求2：由于采集卡的限制，当达到100KHz的时候，波形会有所失真，这个时候需要调节相应的采样频率可以使波形得到相应改善。

对于要求3：设置一个旋钮按键就可以实现连续调节。

对于要求4：可以在修饰中根据自己的需要做相应的装饰。

对于要求5：可以使用DAQ助手和数据采集卡来实现输出，在示波器上显示。

三、前面板设计前面板是用户接口即交互式界面用于用户输入各种控制参数观察输出量和显示输出信号波形，在前面板中使用了各种仿真图标、旋钮开关等，并以数字显示或实时波形图等控件模拟真实仪器的面板，在使用中直接通过鼠标和键盘设定信号的相关参数。

我们设计的双通道信号发生器的前面板如下图所示：主要由以下几部分组成：（1）信号类型选择部分：包括四种波形的选择（正弦波、三角波、方波、锯齿波）。

《电子电路设计与实践》课程设计报告设计题目：多功能信号发生器所属学院：电子信息工程学院专业：电子设计自动化班级：10级电子设计自动化1班姓名学号：指导教师：完成日期：2012年12月10日目录一.课程设计目的二.设计任务和要求三.设计进度四.总体方案五.电路设计六.调试过程七.心得体会一.课程设计目的为了熟悉掌握电子电路设计与实践这门课程的具体内容、锻炼自己的实际操作能力，特按课程要求设计一个能产生正弦波、方波、三角波的信号发生器。

二.设计任务和要求设计一个能产生正弦波、方波和三角波的信号发生器，要求如下：◆输出频率f=20Hz~5kHz连续可调的正弦波、方波和三角波。

◆输出正弦波幅度V0=0~5V可调，波形非线性失真系数≤5%。

◆输出三角波幅度V0=0~5V可调。

◆输出方波幅度可在0~12V之间可调。

三.设计进度第十周确定课程设计题目；第十一周确定课程设计的总体方案；第十二周设计出电路图，确定各个元器件的型号；第十三周检测各个元器件是否完好；第十四周焊接电路；第十五周调试电路，准备完成课程设计报告。

四.总体方案随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发生器已被制作成专用集成电路。

该集成电路使用方便，调试简单，性能稳定，它不仅能产生正弦波，同时还能产生三角波和方波。

5G8038就是其中的一种。

它只需外接很少的几只元件就能实现一个多种波形输出的信号发生器。

该器件产生频率的温度漂移小于50×10-6/℃；正弦波输出失真度小于1%；输出频率范围为0.01Hz~300kHz；方波输出电压幅度为零到外接电源电压。

使用5G8038集成函数发生器设计本任务书下达的技术指标，完全可以满足要求。

五．电路设计1. 5G8038集成函数发生器工作原理图1 ICL8038函数发生器的方框图图1是ICL8038多功能函数发生器的原理框图。

它由一个恒流充放电振荡电路和一个正弦波变换器组成，恒流充放电振荡器产生方波和三角波，三角波经正弦波变换器输出正弦波。

一、研究目的与意义研究目的与意义：函数信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供需要的已知信号，然后同其他仪表测量感兴趣的参数。

它不是测量电路，而是根据使用者的要求作为激励源，仿真各种测量信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。

目前我国在研究信号发生器方面有可喜的成就。

但总的来说，我国信号发生器没有形成真正的产业。

中国函数发生器产业发展中出现的问题中，如产业结果不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能量消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。

就目前国内的成熟产品来看，核心部分存在成本高、控制不方便、创新能力小等缺点，因此和国外相比技术存在比较大的差距，所以开发出高性价比的函数发生器，从而与国外技术有所比拼，并且打破国外技术垄断，对目前我国发展中的电子业来说，是具有刻不容缓的作用的。

随着电子技术的发展，电路测试对信号发生器的要求已经越来越高。

除生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波之外，信号发生器还要用于模拟输出一些不规则信号，以生成“实际环境”信号，包括在被测设备离开实验室或车间时可能遇到的毛刺、漂移、噪声和其它异常事件等。

所有这些都要求信号发生器输出信号的参数如频率、波形、输出电压或功率等，能够在一定范围内进行更加精确的调整，并拥有更好的稳定性及输出指示。

目前市场上常见的信号发生器，按照价格与适用性大致可以分成高、中、低端，但由于品牌、型号冗繁，使用者在采购过程中面临很大难题。

低端产品：DDS技术提高产品适用性通常价位在5,000元上下的信号发生器都是定位在普及水平的低端产品，这类产品由于性能指标的限制，多应用于教育和培训，常见如下图1-1所示：普源精仪的DG1000系列、石家庄无线电四厂的TF G2000系列、南京盛普的SPF05/SPF10和台湾固纬的SFG-830。

开题报告基于LabVIEW的信号发生器的设计1选题的背景、意义随着测试技术及大规模集成电路技术的发展，传统的电子测试仪器已从模拟技术向数字技术发展；从单台仪器向多种功能仪器的组合及系统型发展；从完全由硬件实现仪器功能向软硬结合方向发展；从功能组合向以个人计算机为核心构成通用测试平台、功能模块及软件包形式的自动测试系统发展。

同时，随着计算机技术的不断提高，现代自动测试系统正向仪器的自动化、智能化、小型化和综合化方向发展[1]。

虚拟仪器的出现给现代测试技术带来了一场革命，虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，是两门学科的最新技术的结晶，融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技能化、多样化、模块化和网络化，体现出多功能、低成本、应用灵活、操作方便等优点，在很多领域大有取代传统仪器的趋势，成为当代仪器发展的一个重要方向，并受到各国企业界的高度重视[2]。

所谓虚拟仪器Virtual Instruments，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，利用虚拟仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板以及相应的功能，人们通过鼠标或键盘操作虚拟仪器面板上的旋钮、开关和按键，去选用仪器功能，设置各种工作参数，启动或停止一台仪器的工作。

在计算机软件控制下对输入的信号进行采集、分析、处理，测量结果和仪器工作状态都可从虚拟仪器面板上读出。

用户在屏幕上通过虚拟仪器面板对仪器的操作如同在真实仪器上的操作一样直观、方便、灵活[3]。

虚拟仪器完成各种测试功能时，通过使用计算机显示器的显示功能来模仿传统仪器的控制面板，输出各种形式的测试结果，通过使用计算机强大的软件功能管理账户，分析和运算信号数据，并通过输入/输出口完成对数据的采集、测量和调整。

其核心思想是利用计算机强大的资源使原有的硬件技术需求程序化，以最大限度降低系统的成本，并且加强系统的功能和灵活性。

其实质是利用计算机强大的数据处理能力，加上专门设计的硬件仪器，以建立拥有友好界面和丰富功能的新设备。

基于虚拟仪器的多功能信号发生器的设计尚秋峰;陈于扬【摘要】传统的信号发生器具有价格昂贵、携带不便、不易二次开发及维护性差等缺点.本文设计一种基于LabVIEW的多功能虚拟信号发生器,可以产生基本信号(正弦波、方波、三角波、锯齿波)和任意波形的信号,并具有对信号进行综合处理的功能,如滤波、将波形信号写入文件进行存储,也可以将信号经DAQ数据采集卡输出.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2010(032)004【总页数】3页(P43-44,48)【关键词】信号发生器;LabVIEW;虚拟仪器【作者】尚秋峰;陈于扬【作者单位】华北电力大学,电子与通信工程系,河北,保定,071003;华北电力大学,电子与通信工程系,河北,保定,071003【正文语种】中文【中图分类】TN710虚拟仪器可用通用计算机为核心,由用户自己设计定义并确定测试功能的一种仪器系统。

与传统仪器相比,虚拟仪器具有性价比高,研制周期短及升级简单等优点。

决定虚拟仪器的实现以及具备上述优势的关键是软件[1-2］。

1 系统功能描述基于LabVIEW图形化编程语言开发的虚拟信号发生器,可以通过调用或修改流程图中不同的功能函数得到不同的信号,如正弦波、方波和三角波等。

本系统采用模块化、层次化设计架构,可以降低系统设计的复杂度,且便于二次开发。

虚拟信号发生器具有以下功能:(1)用户登录以及软件过期验证。

(2)信号发生器系统可以产生正弦,方波,三角波,锯齿波及任意信号等多种信号。

此外,还可以叠加噪声和编辑公式信号,亦可以通过声卡采集声音信号进行输出。

(3)多种滤波功能,包括平滑滤波、低通、高通、带通和带阻等。

(4)可以选择写入表格或文本文件存储。

(5)波形信号写入声卡及转换为声音输出。

(6)信号波形经DAQ采集卡输出。

2 虚拟信号发生器系统功能实现虚拟信号发生器前面板如图1所示。

通过面板的各种旋钮、开关及下拉菜单等控件可以实现对整个系统的控制。