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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在电子科研领域，信号发生器作为激励源，广泛应用于电子领域的各行各业。在日常生活中，我们对于信号的频率、幅度的准确性和稳定性的要求也越来越高。在这种背景下，频率合成技术迅猛发展。

在高校的教学中，也经常需要用到信号发生器。但是，一般高校采购的泰克和安捷伦的信号发生器价格十分昂贵，功能也太多而且复杂不方便操作，提高了学习的成本。因此迫切需要一款适合学生教学，功能不需太多，能够使学生专注于信号发生器的作用，使用方便的信号发生器。

模拟信号源广泛地用于驱动，原因是模拟信号源便于集成，操作简单，且频谱纯度较高，使用比较广泛。但是在自动化控制方面，对所使用的信号发生器有着较高的要求，例如对频率或者幅值的时时变化，频率以及幅值的精度不够，频率范围不满足控制需求，所以存在高分辨率和快速转换速率之间的矛盾。

2. 研究的基本内容

本系统是基于fpga的信号发生器。首先，给fpga开发板接通5v的电源后，此时输出默认的波形。我们可以使用4x4矩阵键盘前输入想要输出信号的频率，前十个按键设置频率的数字，后面的三个按键用来设置频率的单位。以步进的方式来调整信号幅度以及信号的波形；然后通过fpga主控芯片，读取存储在fpga rom中相关波形的数据输出到ad9708芯片中，然后再通过后级滤波器和调幅模块，最终输出自己所设的波形，所设的波形数据显示在lcd1602上，包括信号的频率、所输出的幅度以及输出波形的种类。

功能要求如下：

1.能输出四种常见的周期波形：正弦波、矩形波、三角波、锯齿波，并且可以通过按下4x4键盘的最后一个按键来切换波形；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

主控模块的选型

此部分是整个信号发生器的核心，有以下的几种方案：

方案1：51系列单片机：目前我们学习和接触到的单片机系列中最常用的就是51系列单片机，他们应用很广泛且易于使用。其系统的晶振大多数都为12mhz，并且51系列单片拥有极其复杂的指令集。且51单片机是串行运行，程序运行速度慢。且其功耗十分大，不够环保。且内部总线只有8位，很难添加其他的功能模块。

4. 参考文献

[1]杨敏,王利,张金时,裴水源,罗浩.基于fpga的ddfs信号发生器设计[j].自动化仪表,2019,40(02)95-97 102.

[2]周钰博.基于fpga的dds信号发生器的设计[j].电子世界,2019(02)203 205.

[3]陈嘉.基于fpga的信号发生器仿真设计[j].电子技术与软件工程,2018(24)92.