4.3 波形发生器74838

单片机原理,及应用,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,制作,:,武洪涛,单击此处编辑母版标题样式,4.3,任意波形发生器工作原理,任意波形输出原理,输出信号频率和幅度的计算,波形数据表的制作,任意波形输出程序设计,作业题,P186-3,1,任意波形输出原理,根据采样定理，我们可以把任何一条连续变化的曲线看成是由时间和幅度对应的点组成的。,这个对应关系必须是单值的，没一时间段只有一个幅度值对应,为了简单在时间轴上均匀取值，即等间隔。,如果选择的,DAC,足够快，转换时间小于时间轴的取值间隔，就可以构成一个输出满足预想形状的电压波形,波形图,幅度,时间,波形输出原理,在内存中保存等间隔量化的波形数据表,有,DAC,将数据转换成电压输出,等间隔将数据传输到,DAC,时间间隔控制，幅度控制,数据,存储器,DAC,时间间隔控制,幅度,控制,地址,计数器,输出波形,2,输出信号频率和幅度的计算,频率计算：,周期信号频率,1/(,周期点数,输出间隔,),波形的近似程度和输出频率是一对矛盾，要合理选择输出间隔。,输出幅度的计算：,DAC,的输出幅度是有限的，位数越多幅度的量化精度就越高。,软件放大会改变量化精度。为了能够将数据放大必须预留一定的输出范围,正弦波输出频率计算,假设单片机输出数据的最小间隔为,40uS,要求至少每,1,度输出一个点，即每周期,360,点,每秒输出,25000,点，输出频率约,69.4Hz,减少每个周期的点数,改变输出的间隔,如何改变输出频率？,幅度计算,假设采样,8,位的,DAC 5,伏参考电压，最大输出满量程，幅度分辨率约,20mV,如何提高电压分辨率？,通过改变参考电压极性改变输出波形的极性,由软件计算输出波形的极性,3,波形数据的制作,由于正弦波的对称性，可以将数据表做成 ：,360,点 每个输出值对应一个数据,180,点,0,180,度，附件极性标志位,90,点,0,90,度，附件极性标志和斜率标志,数据表制作,手工制作,采用,excel,表格制作,采用编程技术制作,4,任意波形输出程序,采用单片机系统完成波形输出任务。,定时器产生时间间隔,软件程序完成数据传输,DAC,电路完成电压转换,程序实现幅度控制，将数据成比例的压缩或放大要求,DAC,有足够的精度和动态范围。,硬件实现幅度条件，改变放大倍数,程序,1,中断程序入口,2,初始化定时器,40uS 8,位自动装入模式设置,3,初始化数据表指针，输出数据指针,4,中断程序设置时间标志位,5,循环查询，满足输出条件输出数据,6,半波输出后改变参考电压极性,程序流程,中断设置,及初始化,时间到？,输出数据,修改指针,半波完成,改变参考,电压极性,设置时间标志,返回,入口,中断程序,定时器,0,或定时器,1 8,位自动装入模式工作,程序及仿真,设计电路,设计程序,调试程序,测试波形,