哈工大数电课设-波形发生器
Harbin Institute of Technology 课程设计说明书(论文) 课程名称: 数字电子技术基础 设计题目:基于EEPROM的可编程波形发生器 院 系: XXXXXXXX 班 级: XXXXX 设 计 者: XXXXXX 学 号: xxxxxxxxxxxx 指导老师: XXXXX 设计时间: 2XXXXXXXXXXXXX 哈尔滨工业高校 哈尔滨工业高校课程设计任务书 姓 名:XXX 院 (系):XXX 专 业:XXXX 班 号:XX 任务起至日期: 年月日 至 年 月日 课程设计题目:基于EEPROM的可编程波形发生器 已知技术参数和设计要求: (1) 波形发生器能够产生方波、三角波、锯齿波和正弦波4种波形; (2) 输出波形周期T=1s; (3) 4种波形可选择输出。 工作量: (1) 完成电路设计、器件选取、电路搭建、电路联调、试验测试等工作; (2) 两周内完成电路验收,并提交课程设计报告。 工作支配支配:(1)12月1日设计系统的整体结构图; (2)12月2日设计各模块功能电路图; (3)12月3日~4日在面包板上搭电路; (4)12月6日下午和晚上在试验室调试电路。 指导老师签字___________________ 年 月 日 教研室主随看法: 教研室主任签字___________________ 年 月 日 *注:此任务书由课程设计指导老师填写 哈尔滨工业高校课程设计说明书(论文) 第一章 系统整体结构的设计 该系统由555时钟电路,256进制计数器,地址译码器,存储器,DA转换器,放大电路,单稳态触发电路,十进制计数器,显示译码器,数码显示管构成。 本设计中充分利用EEPROM的地址译码器是全译码的特点,再配置一个8位二进制加法计数器作为选址计数器来产生EEPROM所须要的8位全译码选址信号。随着计数脉冲CP的依次输入,选址计数器进行加法计数,计数器的状态按8421码的态序转换,得到一组全译码信号正好作为EEPROM的选址信号,只要在EEPROM的存储矩阵存储了所须要的波形的编程信号,EEPROM输出线端就可得到所需的波形数据了,数据位数可达到8位,再将此波形数据送入D/A转换器,经过D/A转换,将波形数字量转换成模拟量,再配以运放进行电流电压转换,最终在运放的输出端即可得到所需的电压波形了。 其次章 各部分电路图及其功能分析 2.1 555时钟电路 该部分电路由555组成的多谐振荡器构成,依据调整R1,R2的大小可以调整输出的时钟的周期频率。 2.2 256进制计时器 该部分由两个十六进制计数器74LS161同步并行级联而成,用于输出0~255的二进制数给之后的地址译码器。 2.3 单稳态触发电路 该部分由74LS122集成单稳态触发器构成的单稳态触发器构成,如图开关用于调整输出的波形,并且由单稳态电路的特性可知该电路具有防抖动的功能。 2.4 十进制计数器 该部分由74LS160十进制计数器的两个低位构成,当单稳态触发输出一个有效信号时进行计数,并将输出给显示译码器以及EEPROM进行波形选择。 2.5 显示电路 该部分由显示译码器74LS47以及数码显示管构成,用以显示选择的波形序号。译码器将输入的二进制数译码之后给显示管显示。 2.6 地址译码器及存储器 该部分由电擦除电写入型EEPROM构成,内部集成了地址译码器以及存储器。输入由256计数器的输出以及十进制计数器的两个低位输出构成,十进制计数器的低两位输入选择4条字线,256进制的输入依次输出不同位线上存储的波形数据。 2.7 D/A转换器及放大电路 该部分由D\A转换器和运算放大器构成。D\A转换器将EEPROM输出的波形的数字信号转换成模拟信号,在经过运放将模拟信号放大并转化成为电压信号显示在示波器上。 第三章 试验整体电路图 第四章 试验结果 以下是试验中产生的四中波形图 (1)当数码管显示为0时,为正弦波 (2)当数码显示管为1时,为方波 (3)当数码管显示为2时,为三角波 (4)当数码管显示为3时,为锯齿波 第五章 试验出现的不足及改进方案 5.1 波形的对称度不太好,正负幅值相差较多 如图 改进方案:调整试验电路中的电阻R3,R4使得幅值以及对称度满意要求 改进前电路 改进后电路(运用两个电位器调整) 改进后波形