基于单片机的超低频任意函数信号发生器设计与性能提升

本文主要探讨了基于单片机技术的超低频任意函数信号发生器的设计与实现。作者贾靓在导师胡学武的指导下，针对传统超低频信号发生器的局限性——只能输出固定的波形（如正弦波、三角波、锯齿波和方波），提出了一个创新的解决方案。传统的专用信号发生器硬件结构不够灵活，而采用计算机系统则成本高昂且不便于调整。作者选择使用单片机AT89C51作为核心元件，通过软件编程实现了信号的灵活定制。 通过将所需的任意函数信号数据表嵌入单片机程序存储器，用户可以通过软件轻松修改输出波形的数据，无需改变硬件电路，这大大提高了信号发生器的灵活性。该原理样机可以生成四种不同的波形，频率范围覆盖0.001Hz至800Hz，电压幅度在0到±10V之间。文章详细分析了样机的软硬件性能和误差，并对其进行了定量评估。 为了进一步提升性能，文章提出了一种新型样机方案，采用Intel公司的新一代16位单片机80296SA。这种新型样机不仅将频率范围扩展到了1500Hz，保持了原有的幅值范围，而且分辨率提高到了212，显著改善了波形质量。这种设计使得信号发生器具有更高的性价比，对于科研、教育和制造业领域有着广泛的应用前景。 关键词：单片机应用、MCS51、MCS296、超低频信号发生器、任意函数信号生成、80296SA、灵活性、性能提升、波形质量。这篇文章提供了一个实用且经济的解决方案，旨在为用户提供更加灵活和高效的信号发生器，以满足不同场合下的特定需求。