1. 数字波形信号发生器的国内外现状，意义以及研究前景
波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。
近几年来，国际上波形发生器技术发展主要体现在以下几个方面：
（1）过去由于频率很低应用的范围比较狭小，输出波形频率的提高，使得波形发生器能应用于越来越广的领域。波形发生器软件的开发正使任意波形的输入变得更加方便和容易。波形发生器通常允许用一系列的点、直线和固定的函数段把波形数据存入存储器。各种计算机语言的飞速发展也推动了波形发生器软件技术的发展。目前可以利用可视化编程语言(如Visual Basic Visual C等等)编写波形发生器的软面板，这样允许徒手从计算机显示屏上输入任意波形，来实现波形的输入。
（2）随着信息技术蓬勃发展，台式仪器在走了一段下坡路之后，有在繁荣起来。不过现在的新的台式仪器的形态，和几年前的已有很大的不同。这些新一代台式仪器具有多种特性，可以执行多种功能。
2. 函数信号发生器可以产生哪些波形
正弦波，三角波，方波，方波可以有占空比调节。
3. 为什么拿示波器测信号发生器发现波形都是三角波
也有可能是示波器的存储深度不足，方波变成三角波了。。
可以调节下示波器的存储深度
4. 如何用U盘使信号发生器产生波形
能否使用U盘使信号发生器产生波形要看信号发生器支不支持读取U盘外建波形，现在大部分信号发生器具有这个功能，不过对于波形的格式或者是点数有要求。一般仪器厂商会给信号发生器配有上位机软件或者是波形编辑软件，按照软件的格式编辑好波形，直接下发或者是保存到U盘中然后用信号发生器读取。
以鼎阳的为例，通过上位机软件可以自建波形，把建好的波形保存到U盘就好了
5. AW100的任意信号发生器的工作原理是什么
讲讲大致工作原理
1、对上位机绘制的、或函数产生、或可编程谐波叠加的波形，在上位机完成离散化过程之后，将数据下传至信号发生器。信号发生器将波形数据变为PWM的占空比，输出对应PWM波形。
PWM波形经过积分器，滤除载波，剩下调制信号，就是上位机编辑的信号。
2、积分器可以选通或关闭，关闭积分器时，可以非常方便的模拟各种变频器的PWM波形。
3、信号发生器中预先存储一些典型信号的波形数据，脱离上位机亦能工作。
6. 基于单片机的信号发生器波形是怎么产生的
状态机方法，可以输出任意时序，最近在做cpu，给你段cpu的时钟发生器的程序。
部分程序，表达意思。
always @(negedge clk)
begin
case(state)
S1:
begin
clk2 <= ~clk2;
alu_clk <= ~alu_clk;
state <= S2;
end
S2:
begin
clk2 <= ~clk2;
clk3 <= ~clk3;
alu_clk <= ~alu_clk;
state <= S3;
fetch <= ~fetch;
end
S3:
begin
clk2 <= ~clk2;
state <= S4;
end
S4:
begin
clk2 <= ~clk2;
clk3 <= ~clk3;
state <= S5;
end
。。。。
default:
state <= idle;
endcase
end
endmole
7. 怎么选择信号发生器
信号发生器选择的八个要素
1.采样速率
采样率通常用每秒百万样点或每秒千兆样点表示，指明了仪器可以运行的最大时钟速率或采样率。采样率影响着主要输出信号的频率。一般来说，您应该选择采样频率是生成的信号最高频谱频率成分两倍的仪器，以保证准确地复现信号。最大采样率还决定着可以用来创建波形的最小时间增量。
2.内存深度（存储长度）
内存深度或记录长度在信号保真度中发挥着重要作用，因为它决定着可以存储多少个数据点来定义一个波形。内存越深，存储的波形细节更多，存储所需波形的周期数越高。
3.垂直分辨率
垂直分辨率与仪器DAC的二进制字长度有关，用位数表示，位数越多，分辨率越高。DAC的垂直分辨率决定着复现的波形的幅度精度和失真。尽管越高越好，但大多数任意波形仪器都会有一个整体折衷，因为分辨率越高，采样率越低。
4.特点和功能
在选择信号发生器时，您应该评估标准波形、调制功能、输出幅度和波形编辑软件，确保仪器满足您的需求。
5.满足应用所需的信号类型和功能
从应用角度来看，如果用于数字信号测试，矢量信号源更适合；如果主要用于基础电路实验和普通电器修理，则普通函数发生器更合适；如果主要用于调测对讲机灵敏度，就需要高频信号发生器。
6.满足应用所需的频率范围和输出幅度范围
信号发生器的频率覆盖范围和调制模式以及信号输出幅度要满足应用的需要。
7.价格在预算之内
高中档的信号发生器都属于高价值仪器，高档的信号发生器性能卓越，使用也顺手，但如果没有足够预算，还可以考虑以租代买。高端仪器除了性能指标有保障外，在一定程度上也为你撑场面，增加懂行客户对你提供测试结果的信任度，代表测试机构的实力。
8.靠谱的售后保障
除了仪器之外，购买高价值仪器售后服务和维修保障也很重要，有的产品包含不同年限的保修报价是不一样的，购买时不能只贪图便宜。维修期间，能提供替代仪器而不影响维修期间的使用，也很重要。
8. 设计并制作一个信号发生器要能产生正弦波周期性波形还能显示当前频率值
波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。本次课程设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。在本设计的基础上，加上按钮控制和LED显示器，则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在LED上显示频率、幅值电压，波形可用示波器显示。
二、系统设计
波形发生器原理方框图如下所示。波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。在AT89S51的P2口接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率，另有3个P2口管脚接TEC6122芯片，以驱动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应一个按钮。此方案的有点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。缺点是，采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。
1、波形发生器技术指标
1）波形：方波、正弦波、锯齿波；
2）幅值电压：1V、2V、3V、4V、5V；
3）频率：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；
2、操作设计
1）上电后，系统初始化，数码显示6个‘－’，等待输入设置命令。
2）按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。
3）“幅值“键初始值是1V，随后再次按下依次增长1V，到达5V后在按就回到1V。
4）“频率“键初始值是10HZ，随后在按下依次为20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ循环。
三、硬件设计
本系统由单片机、显示接口电路，波形转换（D/A）电路和电源等四部分构成。电路图2附在后
1、单片机电路
功能：形成扫描码，键值识别、键处理、参数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成波形的数字编码，并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。
AT89S51外接12M晶振作为时钟频率。并采用电源复位设计。复位电路采用上电复位，它的工作原理是，通电时，电容两端相当于短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过对电容充电。RST端电压慢慢下降，降到一定程序，即为低电平，单片机开始工作。
AT89S51的P2口作为功能按钮和TEC6122的接口。P1口做为D/A转换芯片0832的接口。用定时/计数器作为中断源。不同的频率值对应不同的定时初值，允许定时器溢出中断。定时器中断的特殊功能寄存器设置如下：
定时控制寄存器TCON＝20H；
工作方式选择寄存器TMOD=01H；
中断允许控制寄存器IE=82H。
2、显示电路
功能：驱动6位数码管显示，扫描按钮。
由集成驱动芯片TEC6122、6位共阴极数码管和5个按钮组成。当某一按钮按下时，扫描程序扫描到之后，通过P2口将数字信号发送到 TEC6122芯片。TEC6122是一款数字集成芯片。它的外接电压也是+5V，并且由于数码管的载压较小，为了保护数码管，必须在两者间接电阻，大约是560欧。
扫描利用软件程序实现，当某一按键按下时，扫描程序立即检测到，随后调用子程序，执行相应的功能。
3、D/A电路
功能：将波形样值的编码转换成模拟值，完成双极性的波形输出。
由一片0832和两块LM358运放组成。DAC0832是一个具有两个输入数据寄存器的8位DAC。目前生产的DAC芯片分为两类，一类芯片内部设置有数据寄存器，不需要外加电路就可以直接与微型计算机接口。另一类芯片内部没有数据寄存器，输出信号随数据输入线的状态变化而变化，因此不能直接与微型计算机接口，必须通过并行接口与微型计算机接口。DAC0832是具有20条引线的双列直插式CMOS器件，它内部具有两级数据寄存器，完成8位电流D/A转换，故不需要外加电路。0832是电流输出型，示波器上显示波形，通常需要电压信号，电流信号到电压信号的转换可以由运算放大器LM358实现，用两片LM358可以实现双极性输出。
单片机向0832发送数字编码，产生不同的输出。先利用采样定理对各波形进行抽样，然后把各采样值进行编码，的到的数字量存入各个波形表，执行程序时通过查表方法依次取出，经过D/A转换后输出就可以得到波形。假如N个点构成波形的一个周期，则0832输出N个样值点后，样值点形成运动轨迹，即一个周期。重复输出N个点，成为第二个周期。利用单片机的晶振控制输出周期的速度，也就是控制了输出的波形的频率。这样就控制了输出的波形及其幅值和频率。
四、 软件设计
主程序和子程序都存放在AT89S51单片机中。
主程序的功能是：开机以后负责查键，即做键盘扫描及显示工作，然后根据用户所按的键转到相应的子程序进行处理，主程序框图如图1所示。
子程序的功能有：幅值输入处理、频率输入处理、正弦波输出、锯齿波输出、方波输出、显示等。
下面是程序
include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit LCP=P2^2;
sbit SCP=P2^1;
sbit SI=P2^0;
sbit S1=P2^3;
sbit S2=P2^4;
sbit S3=P2^5;
sbit S4=P2^6;
sbit S5=P2^7;
sbit DA0832=P3^3;
sbit DA0832_ON=P3^2;
uchar fun=0,b=0,c=0,d=0,tl,th;
uchar code tab[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar code tosin[256]={0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5
,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5
,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd
,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda
,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99
,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51
,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16
,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15
,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e
,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,0x69,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80 };
void display(unsigned char command)
{
unsigned char i;
LCP=0;
for(i=8;i>0;i--)
{
SCP=0;
if((command & 0x80)==0)
{
SI=0;
}
else
{
SI=1;
}
command<<=1;
SCP=1;
}
LCP=1;
}
void key1(void)
{
fun++;
if(fun==4)
fun=0x00;
}
void key2(void)
{
tl++;
if(tl==0x1f)
th++;
}
void key3(void)
{
tl--;
if(tl==0x00)
th--;
}
void key4(void)
{
double t;
int f;
TR0=0;
t=(65535-th*256-tl)*0.4;
f=(int)(1000/t);
S3=tab[f%10];
f=f/10;
S2=tab[f%10];
f=f/10;
if(f==0)
S1=0;
else
S1=tab[f];
TR0=1;
}
void key5(void)
{
tl--;
if(tl==0x00)
th++;
}
void judge(void)
{
uchar line,row,de1,de2,keym;
P1=0x0f;
keym=P1;
if(keym==0x0f)return;
for(de1=0;de1<200;de1++)
for(de2=0;de2<125;de2++){;}
P1=0x0f;
keym=P1;
if(keym==0x0f)return;
P1=0x0f;
line=P1;
P1=0xf0;
row=P1;
line=line+row; /*存放特征键值*/
if(line==0xde)key1();
if(line==0x7e)key2();
if(line==0xbd)key3();
if(line==0x7d)key4();
}
void time0_int(void) interrupt 1 //中断服务程序
{
TR0=0;
if(fun==1)
{
DA0832=tosin[b]; //正弦波
b++;
}
else if(fun==2) //锯齿波
{
if(c<128)
DA0832=c;
else
DA0832=255-c;
c++;
}
else if(fun==3) // 方波
{
d++;
if(d<=128)
DA0832=0x00;
else
DA0832=0xff;
}
TH0=th;
TL0=tl;
TR0=1;
}
void main(void)
{
TMOD=0X01;
TR0=1;
th=0xff;
tl=0xd0;
TH0=th;
TL0=tl;
ET0=1;
EA=1;
while(1)
{
display();
judge();
}
}
五、心得体会
开始的时候由于没有经验，不知如何下手，所以就去图书管找了一些书看，尽管有许多的设计方案，可是总感觉自己还是有许多的东西弄不太清楚，于是就请教同学。他常做一些设计，有一些经验。经过他的解释分析各方案之后，决定用查表的方法来做。这样可以降低一些硬件设计的难度，初次设计应切合自己的水平。用8031需要扩展ROM，这样还要进行存储器扩展。而且现在8031实际中已经基本上不再使用，实际用的AT89S51芯片有ROM，这样把经过采样得到的数值制成表，利用查表来做就简单了。我认为程序应该不大，片内ROM应该够用的。用LED显示频率和幅值，现有集成的接口驱动芯片，波形可通过示波器进行显示，单片机接上D/A转换芯片即可，这样硬件很快就搭好了。
我以为这些做好了，构思也有了，写程序应该是相对容易的。谁知道，写起程序来，才想到功能键要有扫描程序才行呀，我真的感到很难。那时真的有点想放弃？于是就去请教了老师，老师帮忙分析了一下，自己又查阅了一些资料，终于明白了扫描程序怎么写。
于是在自己的努力下，程序很快就写好了。这次是我的第一个设计器件，尽管经历了不少的艰辛，但给我积累了一点设计的经验，最后也有点小小的成就感。后面的路还很长，我还的努力！
参考文献
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[3] 张毅刚，彭喜源，谭晓昀，曲春波.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨：哈
尔滨工业大学出版社，1997.53-61.
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9. 函数信号发生器有哪几种波形它的输出端能否短接还有就是交流毫伏表是否可以用来测量直流电压的大小
函数信号发生器的波形有：三角波、矩形波、正弦波、锯齿波、脉冲波等具有一些特定周期性（或者频率）的时间函数波形。
函数信号发生器的输出端可以短接，短接不会损坏机器。
交流毫伏表不能用来测量直流电压的大小。
函数信号发生器的工作原理：
函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。
当输入端输入小信号正弦波时，该信号分两路传输，一路完成整流倍压功能，提供工作电源；另一路进入一个反相器的输入端，完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理，变换成方波后经输出，输出端为可调电阻。
(9)信号发生器存储波形扩展阅读
信号发生器和示波器的区别：
1、严格来说，函数信号发生器是一个信号源，示波器是一个显示器---接收信号源的的波形显示器。但实际上，现在的示波器为了通用方便，也可以有简单的波形发生器例如正弦波的。但绝对不可能具备多种波形的函数波形。
2、还有一种仪器叫综合测试仪，那就是将两者结合起来的仪器，也有叫做信号分析仪，它通常分通用的还是专用频谱分析，也有将一些函数波形发生器和示波器结合起来。
10. 单片机DDS波形发生器
产生模拟信号的传统方法是采用RC 或LC 振荡器，它们产生的信号频率精度和稳定度都很差，后来出现了锁相环技术，频率精度大大提高，但是工艺复杂，分辨力不高，频率变换和实现计算机程控也不方便。DDS 技术出现于二十世纪70年代，它是一种全数字频率合成技术。完全没有振荡元件和锁相环，是用一连串数据流经过数模转换器产生出一个预先设定的模拟信号。它将先进的数字信号处理理论与方法引入信号合成领域，具有以往频率合成器难以达到的优点，如频率转换时间短(＜＝20ns)、频率分辨率高(0.01Hz)、频率稳定度高(10-7至10-8)、输出信号频率和相位可快速程控切换等，因此可以很容易地对信号实现全数字式调制。由于DDS是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此可以用DDS构成高性能频率合成信号源而取代传统频率信号源产品。近年来DDS技术得到了飞速的发展，各种通用的DDS 芯片不断上市，性能很好，使用简单，价格也在不断下降，给一般用户使用提供了极大的方便，这里给大家介绍一款采用Analog公司的AD9835 DDS专用芯片设计的由单片机控制的合成信号源，它的主要技术指标如下：
频率范围：0.1Hz～10MHz
频率分辨率：0.1Hz
频率稳定度：1×10-7
输出幅度：0～5V可调
输出波形：正弦波、方波(TTL电平)
输出设定方式：数字键盘直接设定
显示方式:LCD液晶显示器
6.1 DDS原理与特点
DDS的基本结构如图6-1所示。因为正弦波信号可以用这样的函数来表示， y = sin(ωt) ，这是一个非线性函数。要直接合成一个正弦波信号, 首先应将函数y＝sin（x）进行数字量化，然后以x 为地址，以y 为量化数据，依次存入波形存储器。DDS 使用了相位累加技术来控制波形存储器的地址，在每一个基准时钟周期中，都把一个相位增量加到相位累加器的当前结果上。相位累加器的输出即为波形存储器的地址，通过改变相位增量即可以改变DDS 的输出频率值，所以基准时钟频率的稳定度也就是输出频率的稳定度。根据相位累加器输出的地址，由波形存储器取出波形量化数据，经过数模转换器转换成模拟电流，再经过运算放大器转换成模拟电压。由于波形数据是间断的取样数据，所以DDS 发生器输出的是一个阶梯正弦波形，必须经过低通滤波器将波形中所含的高次谐波滤除, 输出即为连续的正弦波。
图6-1 DDS原理框图
DDS 芯片通常带有一个幅度调节器，可以通过微处理器将幅度设定值送到DDS 芯片的相关寄存器，以产生出一个合适的信号幅度。如果要求功率输出，则再经过功率放大器进行功率放大，最后由"输出"端口输出。采用直接数字合成技术（DDS）设计的信号发生器与传统信号源相比具有其独特的优点：
l 频率稳定度高：频率稳定度取决于使用的参考频率源晶体振荡器的稳定度，一般市面上常见的廉价晶振的稳定度可以达到10-6。
l 频率精度高：常见的DDS 芯片的频率分辨率在1/1228 ～32 。适用于高精度的计量和测试。尤其对于那些需要特别低的频率（比如：0.0001Hz）,用通常的方法是很难实现，而采用DDS 技术，可以非常容易的实现，而且精度、稳定度非常高，体积也很小。
l 无量程限制：在全部频率范围内频率设定一次到位，最适合于宽频带系统的测试。
l 无过渡过程：频率转换时没有过渡过程，信号相位和幅度真正连续无畸变,最适合于动态特性的测试。
易于控制：目前新上市的DDS 芯片大多都带有微控制器，设计者只要增加少许外围器件就可以制作成基于DDS 技术的高质量信号发生器，如果再增加一些智能控制可以设计出幅度、频率、相位多方便控制的多功能信号发生器。而且性能完全可以达到高档进口信号发生器所具有的性能，而价格可以大大节省。