信号与系统实验指导书
图1-4 函数信号发生器模块面板结构图
“波形选择”档K302的跳线连接1-2脚时输出方波，连接2-3脚或3-4脚时输出三角波，连接4-5脚时输出正弦波；“频率选择”档K301的跳线连接1-2脚时输出波形频率最小，连接2-3脚或3-4脚时频率适中，连接4-5脚时输出波形频率最大；“频率调节”旋钮可微调频率，“幅度调节”旋钮可微调幅度，W302用于调节方波的占空比，W303用于调节正弦波的失真度，W305用于幅度粗调。 四、实验内容及步骤：
1、接好实验箱电源，按下船形开关，总电源开关及该模块电源开关S3。 2、用短路器连接“波形选择”档（K302）的1-2脚，将输出端TP301与示波器连接好，观察输出波形。调整电位器W302和W305，观察输出波形的变化。再将“频率选择”档（K301）的跳线依次连接1-2脚、2-3脚和4-5脚，观察波形的变化。
3、保持方波的占空比为50%，用短路器连接“波形选择”档（K302）的4-5脚，用示波器观察输出端波形，调整电位器W303，使正弦波不产生明显失真。
4、用短路器连接“波形选择”档（K302）的2-3脚，选择不同的“频率选择”档（K301），配合“频率调节”旋钮，记录函数信号发生器输出的最低和最高频率；将“频率选择”档打在低频档，调节电位器W305，再配合调节“幅度调节”旋钮，记录该模块输出信号的最大峰峰值(要求信号不失真)。
5、用该模块产生频率为500Hz，峰峰值为10V，占空比为50%的方波，记录所需调整的器件，并描绘信号波形。
6、用该模块产生频率为1KHz，峰峰值为5V的三角波；频率为20KHz，峰峰值为10V的正弦波（使正弦波不产生明显失真）；记录所需调整的器件。 五、实验结果：
1、该模块的最低和最高频率；该模块输出信号的最大峰峰值。
2、说明用该模块产生频率为500Hz，峰峰值为10V，占空比为50%的方波所需调整的器件，并描绘信号波形。
3、说明用该模块产生频率为1KHz，峰峰值为5V的三角波所需调整的器件。 4、说明用该模块产生频率为20KHz，峰峰值为10V的正弦波（使正弦波不产生明显失真）所需调整的器件。
注：请在实验报告中所描绘的图形旁注明示波器的频率和幅度所在的档位。
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实验二 单片机低频信号发生器
一、实验目的：
1、了解单片机的工作原理。
2、了解通用八位数/模转换器DAC0832的作用及工作原理。 3、熟悉单片机低频信号发生器的功能及使用方法。 二、实验仪器：
1、信号与系统实验箱。 2、20M双踪示波器一台。 三、原理与模块简介：
该模块采用的ATMEL89系列单片机是由8031核构成的，它和8051系列单片机是兼容的系列，具体内容可参考有关单片机方面的书籍。
DAC0832是含有双输入数据锁存器的D/A数模转换器，其内部原理框图如图2-1所示。
图2-1 DAC0832内部原理框图
DAC0832内部的LE为寄存命令，当LE为1时，寄存器的输出数据随输入变化；当
LE为0时，数据被锁存在寄存器中，而不再随数据总线上的数据变化而变化。其逻辑
表达式为LE(1)?ILE?CS?WR1，由此可见，当ILE为1，CS和WR为0时，LE(1)为1，允许数据输入；当WR1为1时，LE(1)为0，数据被锁存。能否进行D/A转换，除了取决于LE(1)外，还有赖于LE(2)。由图可见，当WR2和XFER均为低电平时，LE(2)为1，
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此时允许数据通过去进行D/A转换，否则当LE(2)为0时，将不允许数据通过并进行D/A转换。
在与微处理器接口时，DAC0832可以采用双缓冲方式（两级输入锁存），也可以采用单缓冲方式（只用一级输入锁存，另一级始终直通），本模块采用后种方式。具体电路如图2-2所示。
89C51 P0 WR P27 VCC D0 ．． ILE D7 VREF WR1 Rfb CS IOUT1 IOUT2 - + WR2 XFER AGND 图2-2 具体电路图
- + 2、该模块的结构框图如图2-3所示：
图2-2 单片机低频信号发生器结构框图
3、该模块的面板结构图如图2-3所示：
数码管
接地端GND81
输出端TP801
输出端OUT801 电源指示灯L8 该模块开关S8
0～F各数字键
确认键
复位键
正弦波
三角波
方波
锯齿波
频率升
频率降
图2-3 单片机低频信号发生器模块面板结构图
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2、随机信号产生规则：
(1)按下0～F键的任意组合，数码管的前三位显示所按键字节的个数，按两次表示一个字节，而一个字节表示一个电平点，此时数码管前三位数字加一，按键输入完毕后按“确认”键。
(2)00表示-5V，80表示零电平，FF表示+5V，其它任意数字所产生的电平介于-5V和+5V之间。
四、实验内容及步骤：
1、接好实验箱电源，按下船形开关，总电源开关和该模块电源开关S8。将示波器接到该模块输出端TP801。
2、按下“正弦波”键，观察TP801处的波形，并记录此时的频率。连续按“频率升”键，观察波形有何变化，记下最高频率并描绘波形；再连续按“频率降”键，观察波形有何变化。（此时数码管上应显示hb-zy）
3、按下“复位”键，再分别按下“三角波”键、“方波”键、“锯齿波”键，重做步骤2。
4、按下“复位”键，再按下0～F键的任意组合，按下任意次，输入完毕后，按“确认”键，用示波器观察波形。此时，分别按下“频率升”和“频率降”键，观察波形有何变化。
5、根据随机波形模式下，产生波形的规则，产生一个-5V~5V的方波。连续输入20个00，再连续输入20个FF，观察产生的波形。
6、根据随机波形的产生规则，产生-5V~0V的锯齿波。
五、实验结果：
1、记录单片机低频信号发生器所产生的正弦波、三角波、方波、锯齿波的最高频率。
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实验三 频率计
一、实验目的：
1、掌握频率计模块的使用方法。 二、实验仪器：
1、信号与系统实验箱。 2、20M双踪示波器一台。 三、原理与模块简介：
1、该模块的结构框图如图3-1所示：
图3-1 频率计模块框图
2、该模块的面板结构图如图3-2所示：
数码管
外测输入端
电源指示灯L6
外测内测转换跳线
该模块开关S6
输出端TP601
接地端GND61
复位键
图2-1 频率计模块面板结构图
四、实验内容及步骤：
1、接好实验箱电源，按下船形开关，总电源开关及该模块电源开关S6。 将K601的跳线连接为1、2脚，即内测频率档。
2、按下函数信号发生器的电源开关S3，使其输出一定频率、峰峰值为10V的方波信号。从频率计的数码管上读出方波信号的频率并记录。将函数信号发生器的输出端接到示波器，描绘此时的波形，从示波器中读出方波信号的频率并记录，与频率计中的数值进行比较。（注：频率计数码管上输出频率的单位为Hz，示波器的数值和频率计的数值均为信号基频。）
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