137334: 1 引言 由于传统的多波形函数信号发生器需采用大量分离元件才能实现，且设计复杂，这里提出一种基于CPLD 的多波形函数信号发生器。它采用CPLD 作为函数信号发生器的处理器，以单片机和CPLD 为核心，辅以必要的模拟和数字电路，构成的基于DDS(直接数字频率合成)技术、波形稳定、精度较高的多功能函数信号发生器。 2 系统设计 图 1 给出系统设计框图，该系统设计主要由CPLD 电路、单片机电路、键盘输入液晶显示输出电路以及 D/A 转换电路和低通滤波器等电路组成。 2． 1 频率合成器 该系统设计采用直接数字式频率合成DDS(Direct Digital Frequency Synthesis)技术，采用ROM 存储所需的量化数据，按照不同频率求出频率控制字。以K 为步进对相位累加器进行累加，每累加一次，取出累加器的高8 位数据送至ROM， ROM 根据不同的地址取出不同的数据送TLC7524 进行转换。再经过滤波即可得到所需要波形。由于DDS 具有相对带宽很宽，频率转换时间极短，频率分辨率高等优点。此外，全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率，相位和幅度均可实现程控。 2． 2 幅度控制模块 幅度控制模块由DAC0832 控制，利用其内部电阻分压网络，将其作为数控电位器。将 TLC7524 的输出波形作为DAC0832 的基准电压源输入，其输出波形为V=(N/256)×Vin,其中N 为单片机输入的幅度控制字。通过一简单的电阻分压网络调整运放输出峰一峰值为0～ 5 V，再送至DAC0832 由单片机控制其幅度实现幅度的步进，如图2 所示。 2． 3 后级处理模块 采用二阶巴特沃兹低通滤波器。巴特沃兹低通滤波器的幅度函数是单调下降的，由于n 阶低通巴特沃兹低通滤波器的前(2n-1)阶导数在ω =0 处为零，所以巴特沃兹低通滤波器也称最大平坦幅度滤波器。由于该设计要求滤除的频率分量主要为由D／ A 转换器产生的高频分量，与系统所要求保留的频率相差很远，所以滤波器在通频带内的平坦程度比其衰减陡度更为重要，而且巴特沃兹低通滤波器所要的元件值合乎实际情况，不像其他滤波器要求元件值那么苛刻。 3 硬件电路系统设计 3． 1 总体设计思路 整个系统以CPLD(EPM7128)、 AT89S51、 AT28C64(EEP-ROM)为核心。CPLD 通过相位累加产生读取 ROM 的地址。以单片机为系统控制的核心，主要功能：给CPLD 送频率控制字，即相位累加器的累加值，以此控制频率；给D／ A 转换器送幅度控制字D，控制波形幅度；处理红外遥控键盘；送数据给液晶LCD...
