[实用新型]一种基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号波形产生技术领域，尤其是一种基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器。 

背景技术

信号发生器在电子行业的生产实践和科技领域中有着广泛的应用，信号发生器的种类也很繁多，有国产的，有国外进口的，实现的技术手段也是多种多样，早期的模拟技术，后来发展的模拟加数字技术，再后来发展的合成技术；质量水平也是参差不齐，信号波形发生质量好一点的，价格高的离奇，而性价比高的，质量一般，人机交互也很简陋，用户体验不友好；随着大规模集成电路的飞速发展，集成度越来越高，功能越来越强，兴起了很多直接数字频率合成（DDS）器件，直接数字频率合成是一种新的频率合成技术和信号产生的方法，具有超高速的频率转换时间、极高的频率分辨率分辨率和较低的相位噪声，在频率改变与调频时，DDS能够保持相位的连续，因此很容易实现频率、相位和幅度调制，此外，DDS技术大部分是基于数字电路技术的，具有可编程控制的突出优点；另外控制器从单片机过渡到了ARM时代，ARM的运算速度达到了几十到几百M，内部资源有很丰富，存储空间也比单片机超出了几十倍，频率不高的波形发生直接可以通过ARM内部资源及能完成，设计十分简洁，因此采用基于ARM控制芯片，DDS技术的新型信号发生器的设计则可以达到功能更加完善、性能更加优越，满足设计参数指标要求。 

发明内容

本实用新型的目的就是克服上述应用上的不便，设计一种利用ARM控制器和DDS集成芯片，在上位机软件上，设置可产生不同信号类型，信号频率，信号幅度，信号相位的新型信号发生器。 

实现本实用新型之目的的技术解决措施如下： 

一种基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器，包括机壳、面板，在机壳内安装有PC工控机1、ARM控制器2、DDS波形发生器3、信号调理4，电源变换电路5；ARM控制器2包括CPU控制单元2.1、RS232接口单元2.2、数据存储单元2.3；DDS波形发生器3包括正弦波发生3.1、方波发生3.2、三角波发生3.3， 信号调理4包括幅度调节4.1、占空比调节4.2、波形种类选择4.3；DDS波形发生器3通过SPI串行总线与ARM控制器2上的CPU控制单元2.1连接、通过模拟输出线与信号调理4连接。

所述基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器的ARM控制器2上的CPU控制单元2.1通过RS232接口单元2.2与PC工控机1连接。 

所述基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器的信号调理4中的幅度调节4.1、占空比调节4.2及波形种类选择4.3通过IO总线与ARM控制器2上的CPU控制单元2.1连接。 

所述基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器的ARM控制器2的主控芯片采用LPC2136 ARM芯片。 

所述基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器的DDS波形发生器3采用AD9833 DDS芯片。 

本信号发生器的系统工作原理主要是CPU控制单元通过RS232接口接收在上位工控机编写的波形种类、频率、幅度、相位，解析成信号发生的控制指令，然后读取波形发生输出的幅度，和设定标准结果进行比对，并根据比对结果对输出做微调整，是输出和设定一致。 

与现有技术相比，本信号发生器的优点在于采用了ARM芯片和DDS技术，DDS利用了晶体产生的高稳定度时钟信号，产生不同的波形，ARM有较强的运算能力，能对上位机发下来的波形特征信息进行快速分析和处理，并产生对应的控制指令，使输出波形结果和设定要求一致，在上位机上调整波形方法简单，操作直观。 

附图说明

图1是本新型所述的电路原理框图示意图； 

图2是本新型所述ARM控制器电路图；

图3是本新型所述的DDS波形发生器电路图；

图4是本新型所述的信号发生器实例面板示意图。

具体实施方式

参见图1至图4给出的实例以及示意图。一种基于ARM和DDS技术的多功能信号发生器包括机壳、面板（图4所示）。在机壳内安装有PC工控机1、ARM控制器2、DDS波形发生器3、信号调理4，电源变换电路5；ARM控制器2包括CPU控制单元2.1、RS232接口单元2.2、数据存储单元2.3；DDS波形发生器3包括正弦波发生3.1、方波发生3.2、三角波发生3.3， 信号调理4包括幅度调节4.1、占空比调节4.2、波形种类选择4.3；DDS波形发生器3通过SPI串行总线与ARM控制器2上的CPU控制单元2.1连接、通过模拟输出线与信号调理4连接。