1. 研究目的与意义
随着电子技术的发展，特别是大规模的集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，函数发生器也称为信号发生器，主要作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可缺少的设备之一。信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频谱范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求，普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。于是，国内外专家学者开始着手于设计制作先进的信号发生器，能设计出低成本、高精度的发生器并推广使用具有跨时代的意义。
目前信号发生器发展演变的较为成熟，根据信号产生的方式、频率等不同细分为以下各种类型。低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器、波形发生器、脉冲信号发生器、随机信号发生器、噪声信号发生器、伪随机信号发生器。本课题主要是针对波形发生器做出相应的研究设计，其中波形发生器的主要优秀品牌有Agilent、虹润、福禄克、中策、惠普、固力等。这些波形发生器一般都是以单片机为核心骨架，采用程序设计的方法，产生精度极高的方波、正弦波、三角波同时还可以自由调整频率、振幅。本课题也是秉承一贯的设计方式，采用单片机作为核心骨架，具体的运用选择为MSP430系列单片机的149芯片。
MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（MixedSignalProcessor）。其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供单片机解决方案。利用单片机采用程序设计的方法产生低频信号，其具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰力强，用途广泛等优点，同时，还可以对波形进行微调的调整，使其满足要求。普及基于单片机的函数信号发生器也将成为未来发展的一种趋势。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：
1.进一步掌握单片机系统的设计方法，掌握硬件电路的设计和单片机的软件编程；
2.基于MSP430平台，设计方波、正弦波、三角波的模板电路；
3. 国内外研究现状（文献综述）
前言
随着科技的发展和现代科研的需要，信号发生器已经成为了很多行业进行研究测试不可或缺的工具。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如方波、正弦波、三角波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。本系统将采用MSP430F149单片机为控制核心，利用单片机内置的DA芯片，通过按键中断来逻辑选择要输出的波形（方波、正弦波、三角波），再设置其它键来控制波形的幅值及频率，然后通过单片机控制显示到LCD1602上。
主体
4. 研究方案
信号发生器的应用领域非常宽广，根据不一样的应用条件，对信号发生器的具体要求也不一样。所以，信号发生器的设计方法就会各式各样。
设计方案：主要采用单片机作为控制核心，通过键盘扫描，获得波形参数的输入信息，然后将信息传输给显示电路，根据参数信息设定定时器的定时间隔，当定时器中断到来，进入中断服务程序，将选择波形的幅值信息发送给数模转换(D/A)芯片输出，从而得到相应设定参数的波形信号(方波、正弦波、三角波)，输出的波形信号可以通过外接运放进行调节。
5. 工作计划
第1周：了解毕业设计任务，收集资料第2周: 弄清波形发生器的工作原理，系统设计思想、设计方法第3周: 学习MSP430单片机，熟悉单片机的原理与应用，PROTUS和MUTISIUM的安装、使用及调试第4周: 在此基础上写出毕业设计的开题报告，提出设计方案，并完成相关英文资料的翻译第5周: 熟悉电子电路设计软件的使用第6周: 波形发生器的设计，画出系统框图第7周: 根据总体系统要求进行模块设计第8周: 调试及仿真第9周: 在仿真的基础上进行电路的制作与硬件调试第10周: 仿真设计并进行实践制作和测试分析第11周: 整理书写设计报告 第12周: 撰写毕业设计说明书，进一步修改论文，准备论文答辩
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