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引言
信号发生器的发展背景
单片机技术的快速发展催生了一大批相关行业的兴起，其中传统多功能信号发生器系统的发展和市场受到了巨大的冲击，设计人员已经不再着眼于传统落后的多功能信号发生器控制系统设计中，而是愈来愈重视以处理器芯片作为主控的一种新型多功能信号发生器系统的研究开发中。
单片机是一种集CPU、存储器和各种功能外设为一体的微型处理器芯片，它相当于一台微小型的电脑，可以遵照研发人员的开发思路完成出各种控制动作，本论文把要应用的这款STM32F103单片机也是其中一种较为出色的单片机控制器。本论文将要构建一款以STM32F103单片机作为主控核心的多功能信号发生器系统，这种系统把在C语言程序代码的控制下完成对系统里面各个电路模块的操控，实现一款高性价比的多功能信号发生器系统。新型多功能信号发生器系统的出现是以一种数字化特征而登上市场的，它的特征是内部硬件电路一切数字化，排列整齐的数字芯片替代了传统电路，同时集成芯片的大幅度应用也替代了传统必要电路，使得整体电路结构和体积都变得很小，这个改变使得多功能信号发生器控制系统内部电路中元件空隙减小，器件的相互干扰现象也获得了巨大的优化。多功能信号发生器系统较早出现在市场上是以一种传统形式完成的，该器件的内部框架结构主要是以毫无生命力的机械架构为主，在外形特点上看起来特别庞大笨重，这是因为它的内部模块主要是以模拟器件、继电器或传统变压器为主，这些转换器件的应用使得传统多功能信号发生器控制系统看起来尤为臃肿。使用微处理器来对多功能信号发生器控制系统进行操控可以完成三大上的优秀特性：电路功能实现整体的程控化，各个目标的执行不再以模拟电压电流信号的传输当作基准，而是采用数字脉冲信号来传输数据，由于数字信号在传输过程中比模拟信号含有高出很多倍的抵制干扰性能，从而这将使多功能信号发生器系统工作性能更加稳定，大幅度降低了错误执行的发生。系统具有可更新性，即系统开发人员能够随时将优化过的新程序语言重新烧写到多功能信号发生器系统中，从而实现系统性能的提升，而以前传统多功能信号发生器系统就不具备这个功能，如果电路完成了固化，把很难实现更新以至是永远没有办法得到任何性能优化，而这种单片机式多功能信号发生器控制系统的出现全盘颠覆了该尴尬局面。系统开发成本大幅度压缩，由于程序语 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
言如果设计完成，能够将同一种代码适用于一切产品中，没有必要进行针对性更改，所以对开发成本来说，无论是在时间上还是费用上，都获得了大幅度的减小，而传统多功能信号发生器系统内部以模拟电路为主，而模拟器件相互间的差别使得每一个被构建出来的产品都含有或多或少的差异性，研发人员必需花费很多时间来对每个产品进行微调。
信号发生器的发展现状
当前国际上都在做的一件事是如何压缩多功能信号发生器控制系统的总体功耗，这包含对系统内部主控运行频率、传感器选型和工作方式等核心部分的控制，对这些工作模块的功耗管理是目前国际上的研究中心，这是因为嵌入式多功能信号发生器系统所要解决的重要问题就是如何完成最低的功率消耗。当前国际上对多功能信号发生器系统的设计尽管完成了较大的收获，然而在系统运行过程中所产生的参数精度上还不是尤为高，假如要完成高精度结果的输出，国内外相关研究小组还需要走很长一段路。国内外的许多相关企业和高校研究小组都正在投入丰富精力对多功能信号发生器控制系统进行设计，通过他们的大力研究以及对多功能信号发生器控制系统的不断推广，当前高性能的多功能信号发生器控制系统已经实现了普及与此同时价格实现了大幅度下降，当今几乎一切系统都在采用单片机芯片等微处理器芯片来当作主控核心。
本文主要内容
本文主要对一款多功能信号发生器控制系统进行了研究和配置，使用了STM32F103单片机来当作这个电子系统的主控器件而且结合其他的必要电路实现了其所有性能和功能，下列为本论文将要配置的内容和目标。
1、以STM32F103单片机作为主控芯片，构建其最小系统电路，实现对PCF8591数模转换器以及LCD1602液晶屏等模块的驱动；
2、配置PCF8591数模转换器电路，实现波形的构建，并通过LM324运放电路实现电流电压的转换，并对输出波形进行电压放大；
3、配置LCD1602液晶屏电路，实现对输出波形名称以及频率的显示；
4、能够实现正弦波、锯齿波、方波的输出，并且输出噪声成分要低；
5、能够通过按键实现对输出波形的选择和频率的设置。
信号发生器的方案设计
本课题通过Visio软件绘制了一个多功能信号发生器系统的结构框图，这个框图以较高层面反映了整个控制系统的内部结构框架和数据的流通方向。此框图可以较为清晰的反映多功能信号发生器控制系统的实现方案，按照控制与被控的关系，微处理器和各模块相互间实现了各自间的驱动指令输入输出。多功能信号发生器控制系统的单片机最小系统电路由复位电路和时钟电路和STM32F103单片机芯片组成，它是整个系统的关键核心，用作实现对LCD1602、有源蜂鸣器和PCF8591数模转换器等电子元件进行控制。
1、主控部分采用STM32F103型ARM内核处理器，通过该处理器的控制功能实现对PCF8591型DA模块、按键模块、液晶显示模块的驱动；

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