采用DA设计各种波形发生器课件

采用DA设计各种波形发生器导师:答辩人:张甲林杨利红日期：2013年7月10日设计框架设计目的与要求设计原理设计过程与调试设计结果与反思1234设计目的与要求一：设计目的与要求：1．设计一个能产生正弦波、三角波、梯形波、锯齿波的波形发生器。2.利用单片机控制TLC5620输出锯齿波信号、正弦波信号、梯形波信号、三角波信号，并由一个按键选择输出一种波形。3.理解D/A转换的基本原理。DA转换器工作原理但单片机这样输出的信号只是正弦波的大概，并不是一个平滑完整的波形。我们必须通过一个D/A转换器件把它从数字信号变为模拟信号，但是此时又产生了一个问题，通过D/A转换的模拟信号为电流信号。这样的信号示波器是无法识别的，这样我们就必须通过一个运算放大器把电流信号转换为标准电压信号。这样就基本完成了发生器的设计。当然方波，锯齿波和三角波的实现和正弦波的实现原理基本相同，所以在此我们就不必赘述。TLC5620简介2.TLC5620简介：（1）TLC5620C是带有高阻抗缓冲输入的4通道8位电源输出数模转换器集合。这些转换器可以产生单调的、一至两倍于基准电压和接地电压差值的输出。通常情况下TLC5620的供电电压为一个5V电源。器件内集成上电复位功能，确保启动时的环境是可重复的。

对TLC5620C的数字控制是通过一根简单的3路串行总线实现的。该总线兼容CMOS，并易于向所有的微处理器和微控制器设备提供接口。11位的命令字包括8位数据位，2位DAC选择位和1位范围位，后者用来选择输出范围是1倍还是2倍。DAC寄存器采用双缓存，允许一整套新值被写入设备中。通过LDAC实现DAC输出值的同时更新。数字量的输入采用史密斯触发器，从而有效降低噪声。TLC5620简介图1.TLC5620原理框图TLC5620简介引脚描述TLC5620与单片机的连接图3.TLC5620与单片机的连接图其中VREF为2.5V基准源，四个通道都采用其作为基准源，输入5V电压不输出电压都经过滤波，保证精度。TLC5620工作时序（3）TLC5620工作时序TLC5620是串联型8位D/A转换器（DAC），它有4路独立的电压输出D/A转换器，具备各自独立的基准源，其输出还可以编程为2倍戒1倍，在控制TLC5620时，只要对该芯片的DATA、CLK、LDAC、LOAD端口控制即可，TLC5620控制字为11位，包括8位数字量，2位通道选择，1位增益选择。其中命令格式第1位、第2位分别为A1、A0，第3位为RNG，即可编程放大输出倍率，第4到11位为数据位，高位在前，低位在后。通道不同输出关系如下

图4.不同通道输出关系图设计原理图5.TLC5620时序图：

当LOAD为高电平时，数据在CLK每一下降沿由时钟同步送入DATA端口。如图(a)所示，一旦所有的数据位送入，LOAD变为脉冲低电平，以便把数据从串行输入寄存器传送到所选择的DAC。如果LDAC为低电平，则所选择的DAC输出电压更新且LOAD变为低电平。设计原理TLC5620时序图：在图(b)中，串行编程期间内LDAC为高电平，新数值被LOAD的脉冲低电平打入第一级锁存器后，再由LDAC脉冲低电平传送到DAC输出。设计原理数据输入时最高有效位（MSB）在前。使用两个8时钟周期的数据传送示于图(c)和图(d)中。设计原理图图6.设计原理图设计过程总流程图

系统调试系统调试是利用开发机系统、基本测试仪器（万用表、示波器等），通过执行开发系统有关命令或运行适当的测试程序（也可以是与硬件有关的部分用户程序段），检查用户系统硬件中存在的故障。系统调试可分静态调试和动态调试两步进行。静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检查。目测,通过目测检查一些明显的器件、设备故障并及时排除。万用表测试。加电检查。联机检查。动态调试是在用户系统中的工作的情况下发现和排除系统硬件中存在的故障、器件间连接逻辑错误等的一种硬件检查。由于单片机应用系统的硬件动态调试是开发系统的支持下完成的，故又成为联机仿真或联机调试。首先，将编辑好的程序烧到单片机里，将单片机，DA转换器与示波器连接，调试出波形。设计结果正弦波输出：设计结果锯齿波输出：设计结果梯形波输出：体会与总结(3)学习的能力。明确了问题并且分析了题目然后就是如何实现的问题了。这个时候学习能力显得特别的重要。如何通过自己的努力把不明白的东西搞明白，这对学习的能力有很高的要求。接着自己开始编写简单的程序来检验一下学习的效果，理论学习和工作实际紧密结合起来。(4)要实际动手，防止眼高手底。在实践中检验真理并