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3.4积分电容自动切换控制电路
三角波是常用信号之一,本系统采用RC积分电路将方波信号转换成三角波。由于信号频率很宽(低频达1 Hz以下,高频达60 MHz以上),为了完成不同频段的线性积分,需要不同的积分电容(10pF、100pF、1 nF、10nF、100nF、1 μF、10 μF、100μF)。基于数控和自动切换的需要,本系统采用如图6所示的CD4051八选一电路。
4系统软件设计
4.1 主程序
主程序可控制整个系统,包括控制系统的初始化、显示、运算、键盘扫描、频率控制、幅度控制等子程序,其主程序流程如图7所示。
4.2键盘扫描子程序
键盘扫描子程序如图8所示。因按键较多。本系统采用2×8行列式键盘来节约I/O口,并用程序把8根列线全部拉低,再判断2根行线是否有低电平,如果没有,说明没有按键被按下,系统则退出键盘扫描程序,否则,依次拉低列线,然后依次判断行线是否有低电平并判断键号,键号确定后再转到键号相对应的功能程序去执行。键盘主要方便用户设置频率、幅度、选择工作方式等功能。
信号频率的数字控制程序流程如图9所示。该部分程序主要用于将键盘输入值转换成十六进制数据,然后产生相应的频率控制字并送至DDS芯片,以改变DDS的相位增量,最终输出相应频率信号。
通过严格的实验测试证明,本系统采用DDS完全可以实现输出信号类型的选择设置、信号频率数字预置、信号幅度数字步进可调等功能,是一种输出信号频率覆盖宽(0.023 Hz~40 MHz)、信号源分辨率高、波形失真小、全数控型函数信号发生器。具有一定的实用开发价值。