设计要求基于单片机应用技术来实现一个实用信号发生器，要求能产生正弦波、方波、三角波和锯齿波等常用波形，并能对输出波形进行幅度控制和频率控制。

在对该实用信号源的设计要求充分分析之后，针对三种能够实现的可行方案进行比较，找出其优劣，最终提出以AT89S51芯片作为单片机系统的核心器件，配置相应的外围接口电路来完成该信号源设计的整体思路。

课题中完成的主要功能设计有：单片机所需平稳电压的获得，4×4的16位矩阵键盘，波形产生与电压变换功能，具有8位精度的D/A转换功能以及完成相关的软件设计。

硬件电路设计包括两部分内容：一是电源部分设计；二是系统配置，即按照功能要求配置外围设备，如键盘、D/A转换等。系统中的应用软件是根据系统的功能要求而设计的，可靠地实现了系统的各种功能要求。

主要设计内容

设计要求基于单片机应用技术来设计一个具有实用价值，操作方便的信号发生器，能产生正弦波、方波、三角波和锯齿波等常用波形，并能对输出波形进行幅度控制和频率控制。

设计的主要内容就是基于单片机的应用技术来完成该实用信号源的设计与实现。在设计中所选用的单片机系统的核心器件是ATMEL公司的升级产品AT89S51芯片。系统以AT89S51单片机为核心，配置相应的外设及接口电路，用汇编语言开发，组成一个实用信号源。

设计将完成以下几个方面的工作：

选芯片，既要考虑其经济费用，又要尽量满足一般工业控制要求、以增强其实用性。

原理图设计在保证其正确的前提下，尽量采用典型的电路设计。

印制板设计既要精巧，又要紧凑便于使用。

固化于单片机芯片中的软件采用模块设计，层次清楚。

掌握电子线路设计软件Protel 2004的使用。

将以上的工作具体到设计实践中，因此，论文将包括以下几个方面的内容：

(1) 绪论。概述信号源，介绍单片机应用技术，以及简述主要设计内容，为以后章节奠定基础。

(2) 系统总体方案设计。本章主要考虑系统性能、功能和器件选择。包括三个主要内容：系统分析、系统总体方案设计和可行性研究。其中系统分析主要是对设计的任务要求进行分析，总结出系统的各个功能模块。系统总体方案设计包括系统总体框图设计以及系统中使用的主要芯片介绍。可行性研究则分别从元器件的选择和设计中可能遇到的问题的可解决性几个方面讨论所选设计方案是否可行。

(3) 系统硬件电路设计。本章完成系统的硬件总体设计，给出系统原理框图，说明设计思路以及各个模块的接口设计。

(4) 系统软件设计。本章是系统的具体实现部分。按程序功能模块分别进行介绍和说明。

系统的组成框图如图3.2所示，其中微处理器AT89S51（包含4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes的随机存储器RAM）、晶振与键盘显示组成单片机最小系统，完成的主要功能有：产生波形，控制幅度和频率的调节。

整个系统的工作过程为：单片机AT89S51产生正弦波的数字量，接着DAC0808与低通滤波电路将单片机输出的正弦波的数字量转换成模拟量。滤波器的输出接模拟开关CD4051；方波、三角波、锯齿波由AT89S51控制产生从DAC0832输出接到模拟开关CD4051，CD4051从不同波段的波形中选择一路输出。