芯耀
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2、系统总体概述
2.1 设计背景与应用价值
波形发生器是电子测量与测试领域中非常常见、也非常重要的一类仪器设备，广泛应用于电路调试、信号注入、放大器频响测试、滤波器特性分析、通信系统基带测试、教学实验以及工程研发等场景。一个可靠的波形发生器能够提供稳定可控的信号源，帮助工程人员快速定位问题、验证电路性能、对系统进行标定或评估。
传统模拟式信号发生器通过振荡器与模拟调制电路实现输出，结构固定，波形类型和参数范围往往受限，而且精度与稳定性对元器件漂移敏感。随着单片机、数模转换器（DAC）以及数字信号处理技术的普及，基于微控制器的数字波形发生器逐渐成为主流方案：通过查表法或算法生成离散采样点，再借助DAC将数字数据转换为模拟电压，经过滤波和放大后输出目标波形，从而实现多波形、频率可调、幅度可调等灵活功能。
本设计以经典的51单片机为核心控制器，采用PCF8591作为数模转换芯片，实现正弦波、方波、锯齿波、三角波四种波形输出，并提供频率调节与幅度调节能力。系统在硬件上结构清晰、成本低，易于实现；在软件上采用模块化设计，便于扩展波形类型、增加更多控制方式或提升输出性能，非常适合作为课程设计、毕业设计与工程原型验证项目。
2.2 系统功能需求
本系统需要实现以下核心功能：
（1）多波形输出：能够生成正弦波、方波、锯齿波、三角波四种基本波形。
（2）频率调节功能：用户可通过外部控制接口调节输出波形频率，实现低频到高频灵活切换。
（3）幅度控制：用户可调节输出波形幅度，以适应不同的电压范围和应用场景。
（4）数模转换支持：使用PCF8591进行数模转换，输出波形平滑稳定，信号质量优良。
2.3 系统总体结构与设计思路
系统总体由“数字生成 + DAC输出 + 模拟调理”三部分构成：
（1）数字波形生成部分：51单片机根据所选波形类型，从波形查找表（LUT）或算法生成的离散点中逐点取值，并以一定采样频率向PCF8591输出。
（2）数模转换部分：PCF8591将单片机发送的8位数字量转换成模拟电压输出（0~Vref范围）。
（3）模拟调理与输出部分：包括低通滤波、幅度调节、直流偏置、缓冲放大等，用于提升波形质量与驱动能力。
在控制方面，系统提供频率调节与幅度调节接口：
- 频率调节：通过按键、拨码开关、旋钮电位器（配合ADC）或串口指令等方式改变输出波形的频率参数，核心是改变采样点更新速度或相位累加步进。
- 幅度调节：通过改变输出数据的数值范围（数字域缩放）与/或模拟放大器增益（模拟域调整）两种方式实现。由于PCF8591本身的输出范围固定，数字域缩放可以直接改变波形幅度，同时也可以结合运放可调增益做更灵活输出。
3、系统功能设计详解
3.1 多波形输出功能
系统支持四种常用波形：
（1）正弦波：用于模拟模拟信号、频响测试、音频实验等场景，对波形平滑性要求较高。
（2）方波：用于数字电路时序测试、触发信号、方波响应测试等；方波包含丰富谐波，对输出带宽与驱动要求较高。
（3）锯齿波：常用于扫描、调制信号、比较器测试等；锯齿波上升或下降为线性变化。
（4）三角波：用于线性调制、积分/微分电路测试等；三角波的线性度较强，便于测试。
在数字合成方面，正弦波通常采用查表法：预先把一个周期内的采样点存入数组（如256点），单片机按顺序输出这些采样值形成周期波形。方波、锯齿波、三角波可以直接通过简单公式生成，也可以统一使用查表法以简化程序结构。
3.2 频率调节功能原理
数字波形发生器输出频率取决于：
- 波形表长度N（一个周期的采样点数）
- 更新采样点的速度（采样频率Fs）
输出频率关系：
[
f_{out} = frac{F_s}{N}
]
若采用固定N（例如256点），则只需改变Fs即可改变输出频率。Fs越高，输出频率越高。
在51单片机系统中，Fs通常通过定时器中断产生：定时器以固定周期触发中断，每次中断输出一个采样点，形成采样点更新节拍。改变定时器重装值即可改变中断频率，从而改变Fs。
此外，为了在更宽范围内调节频率，可以采用“相位累加器”思想：在固定中断频率下，每次中断不一定只输出下一个表点，而是让相位索引按某个步进增加。步进越大，相位走得越快，输出频率越高。该方法能够实现更精细的频率调节，并且不用频繁修改定时器参数，提高系统稳定性。
3.3 幅度控制功能原理
幅度控制可以分为数字域和模拟域两种方式：
（1）数字域幅度缩放
PCF8591输出电压与输入数据成比例，假设输出范围为0~Vref，则
[
V_{out} = frac{D}{255} cdot V_{ref}
]
若把波形表数据原本在0~255范围内变化，输出的峰峰值接近Vref（实际略小）。若要降低幅度，只需把输出数据以中心点为基准做缩放，例如：
[
D’ = 128 + (D-128)cdot k
]
其中 (0<kle1)，k越小幅度越小。这样可实现软件可调幅度，并且不增加额外硬件。
（2）模拟域幅度调整
在PCF8591输出端使用运算放大器构成可调增益放大/衰减电路，通过电位器调节反馈电阻比例改变增益。这种方式可以扩大输出范围或实现更高电压输出，但硬件复杂度更高，需要注意带宽和失真。
实践中常用“数字缩放 + 模拟缓冲/放大”的组合：数字缩放实现细致、可编程的幅度调节，模拟端提供驱动能力和必要的输出幅度扩展。
3.4 PCF8591数模转换支持与优势
PCF8591是一款常见的带ADC与DAC功能的I2C接口芯片，内部包含4路8位ADC和1路8位DAC，供电一般为5V，使用I2C总线与单片机通信。其优势包括：
（1）接口简单：仅需SCL、SDA两线即可完成数据传输。
（2）资源节省：51单片机原生不带DAC，PCF8591可低成本实现模拟输出。
（3）集成度高：还可利用其ADC通道实现电位器采样，用于频率或幅度调节输入。
（4）输出稳定：在正确的滤波和缓冲条件下可输出平滑信号。
需要注意的是，PCF8591 DAC分辨率为8位，因此输出波形的细腻程度与采样点数和滤波设计密切相关。对于正弦波而言，合理的采样点数（如128点/256点）与适当低通滤波能够明显改善平滑度。
4、系统电路设计
4.1 电路设计总体说明
系统电路主要由以下模块构成：
（1）51单片机最小系统模块（时钟、复位、电源、下载/调试接口）
（2）I2C通信接口模块（上拉电阻、信号保护）
（3）PCF8591 DAC/ADC模块（数模转换核心）
（4）波形输出模拟滤波模块（低通滤波或重构滤波）
（5）幅度调节与缓冲放大模块（运放、可调增益、输出保护）
（6）频率调节输入模块（按键/旋钮/拨码等外部控制接口）
（7）显示与指示模块（可选，如数码管/LCD显示波形类型与频率档位）
（8）电源管理与去耦模块（滤波、稳压、抗干扰）
本题重点强调波形生成、频率调节、幅度控制和PCF8591 DAC输出，因此电路介绍将围绕这四类功能展开，并对每个模块做细分说明。
4.2 51单片机最小系统模块
4.2.1 时钟电路
51单片机常用晶振为11.0592MHz或12MHz。选择11.0592MHz的好处是便于串口波特率整分频。时钟电路包括：
（1）晶体振荡器两端连接到XTAL1/XTAL2
（2）两侧匹配电容通常为20pF~33pF
（3）晶振走线尽量短并靠近芯片，避免外部干扰
定时器中断频率与晶振频率直接相关，因此晶振稳定性决定采样频率的稳定性，从而影响输出频率的准确度与抖动。
4.2.2 复位电路
复位电路一般采用RC上电复位：电阻+电容使RST在上电瞬间保持高电平一段时间，保证单片机稳定启动。若对可靠性要求更高可使用复位芯片。
4.2.3 电源与去耦
单片机供电为5V，靠近VCC引脚放置0.1uF去耦电容，并在电源输入处放置10uF~47uF电解电容用于低频滤波。电源纹波会影响PCF8591输出稳定与波形噪声，因此电源滤波非常关键。
4.3 I2C通信接口模块
PCF8591通过I2C与51单片机通信，I2C总线需要：
（1）SCL、SDA上拉电阻（一般4.7kΩ~10kΩ）
（2）如果线路较长可加入串联小电阻（如100Ω）抑制尖峰
（3）必要时加入ESD保护二极管提升抗静电能力
由于51单片机通常使用IO口模拟I2C（软件I2C），需要保证SCL/SDA电平转换与时序满足要求。总线布局应远离模拟输出线，避免耦合干扰。
4.4 PCF8591数模转换模块
4.4.1 PCF8591基本工作方式
PCF8591 DAC输出通过写入控制字与数据实现：
（1）发送器件地址
（2）发送控制字（指定启用DAC、选择ADC通道等）
（3）发送DAC数据（8位）
DAC输出端一般为模拟电压，输出范围与芯片供电及参考相关，实际输出会受负载影响，因此建议加缓冲运放隔离负载。
4.4.2 利用PCF8591 ADC实现调节输入（推荐）
PCF8591自带4路ADC，可用电位器作为模拟输入：
（1）电位器两端接5V和GND
（2）滑动端接PCF8591 ADC通道
（3）单片机读取ADC值后映射为频率档位或幅度缩放系数k
这种方式可以实现旋钮式连续调节，非常符合波形发生器的实际使用习惯，并且减少额外ADC硬件。
4.5 波形输出滤波与重构模块
4.5.1 滤波的必要性
数字波形输出实际上是离散采样点阶梯状变化，经DAC输出后为阶梯波，包含高频采样镜像成分。如果直接输出到测试电路，会引入毛刺、谐波成分较高，特别是在正弦波输出时会显得不平滑。因此需要在DAC输出端加入低通滤波器（重构滤波器），用于：
（1）平滑阶梯波形
（2）抑制采样频率成分及高频噪声
（3）改善波形总谐波失真（THD）
4.5.2 滤波器实现方式
常用方案：
（1）一阶RC低通：结构简单，适合低成本，但滤波效果有限
（2）二阶有源低通（运放滤波）：滤波陡峭，波形平滑度更好
（3）更高阶滤波：效果更好，但复杂度与调试难度增加
滤波截止频率应略高于输出最高频率，以避免波形幅度被严重衰减，同时又能抑制采样阶梯带来的高频分量。对于可调频系统，可根据频率档位选择不同滤波参数或使用折中设计。
4.6 幅度调节与缓冲放大模块
4.6.1 缓冲放大必要性
PCF8591 DAC输出驱动能力有限，若直接接负载容易导致输出幅度下降、失真增加。因此需要电压跟随器（运放同相缓冲）或输出放大器：
（1）提高输出驱动能力
（2）隔离负载变化对DAC的影响
（3）便于增加可调增益与直流偏置
4.6.2 幅度调节电路
幅度调节电路可采用运放同相放大器结构：
[
A_v = 1+frac{R_f}{R_g}
]
通过电位器调整反馈电阻Rf即可改变增益，从而调节输出峰峰值。同时，为防止输出过大，可设置最大增益限制。
如果系统主要通过软件缩放实现幅度调节，则运放可以固定为1倍缓冲输出，简化硬件并减少失真来源。
4.6.3 输出保护与接口
输出端建议加入：
（1）串联电阻（几十欧姆到几百欧姆）用于限流与改善驱动
（2）TVS二极管或钳位二极管用于过压保护（可选）
（3）输出端口可采用BNC或插针，增加屏蔽与可靠性
4.7 频率调节输入模块
频率调节可以有多种实现方式：
（1）按键调节：加/减按键或档位切换按键，软件中改变频率参数。
（2）拨码开关：多位拨码选择频率档位。
（3）电位器旋钮：通过PCF8591 ADC读取电位器电压，实现连续调节。
（4）串口指令：通过外部设备发送命令设置频率与波形类型（扩展功能）。
在教学与实验应用中，电位器旋钮调节体验最佳，能实现平滑连续控制；按键方案实现简单且成本低。
4.8 系统电源模块
由于系统包含模拟输出，电源噪声会直接反映到波形上，因此电源设计要点包括：
（1）使用5V稳压芯片（如7805或DC-DC模块）提供稳定电源
（2）模拟电源与数字电源尽量分区，运放供电端加入滤波
（3）电源输入加反接保护与保险丝，提高安全性
（4）关键芯片附近增加0.1uF去耦与10uF储能电容
5、程序设计
5.1 程序总体架构
系统软件采用模块化设计，主要包含以下模块：
（1）I2C驱动模块：实现对PCF8591的读写、DAC输出、ADC读取。
（2）波形生成模块：提供四种波形的数据生成与查表输出接口。
（3）定时器中断模块：产生固定采样更新节拍，驱动波形点输出。
（4）频率控制模块：根据用户输入改变采样更新频率或相位步进。
（5）幅度控制模块：根据幅度设定对输出值进行缩放。
（6）人机交互模块：按键/电位器读取，波形选择，参数更新。
（7）显示模块（可选）：显示波形类型、频率、幅度等级等（题目未要求，但工程上常用）。
软件核心是“定时器中断输出采样点”。每次中断：
（1）确定当前波形类型
（2）取对应采样点值
（3）进行幅度缩放与偏置处理
（4）通过I2C写入PCF8591 DAC
（5）更新相位索引或表指针
5.2 波形生成模块程序设计
5.2.1 正弦波查表法
正弦波通常使用256点查表：表中数据范围0~255，对应一个周期。输出时按索引递增循环。优点是运算量小，适合51单片机。缺点是表占用ROM空间，但256字节对51来说完全可接受。
5.2.2 方波生成
方波可以用阈值生成：在一个周期内前半段输出高电平（如255），后半段输出低电平（如0），即可形成方波。也可以做可调占空比扩展。
5.2.3 锯齿波生成
锯齿波通过线性递增：0,1,2,…,255，再回到0。它的频率与更新速度直接相关。
5.2.4 三角波生成
三角波可以由两个线性段组成：
- 上升段：0递增到255
- 下降段：255递减到0
循环输出即可。
为了统一输出流程，系统可以为所有波形都建立256点表，输出时只需查表，减少运行时计算，保证中断输出稳定。
5.3 频率调节模块程序设计
5.3.1 定时器重装值调节方式
通过改变定时器中断周期实现Fs变化。优点是直观；缺点是频率调节精细度受定时器分辨率影响，且频繁修改定时器可能带来抖动。
5.3.2 相位累加器方式（推荐）
保持定时器中断频率固定（例如10kHz），每次中断相位索引增加一个步进phase_step：
- phase_step = 1：输出频率较低
- phase_step = 2：输出频率翻倍
- phase_step = 3：输出频率为3倍
通过改变phase_step可实现较平滑的频率调节。相位索引通常为16位或更高位，取高8位作为查表索引，可以实现更细的频率分辨率，类似简化DDS（Direct Digital Synthesis）思想。
对于51单片机，使用16位相位累加器成本低、效果好，且能在不改定时器参数的情况下改变频率，适合可调频系统设计。
5.4 幅度控制模块程序设计
幅度控制通过对输出数据进行线性缩放实现：
[
D_{out} = 128 + (D_{wave}-128)cdot k
]
其中：
- (D_{wave}) 为原始波形表数据
- k为幅度系数（0~1）
k可由按键档位或电位器采样映射得到。
需要注意：乘法运算在51单片机上相对耗时，因此可以采用：
（1）k采用0~255整数表示，使用整数乘法与右移实现缩放
（2）预先生成不同幅度等级的波形表（查表直接输出）
（3）中断中只做轻量运算，避免输出抖动
5.5 I2C与PCF8591驱动模块程序设计
由于51单片机通常不带硬件I2C，因此采用软件I2C模拟：
（1）实现I2C起始、停止、发送字节、接收ACK
（2）写PCF8591控制字与DAC数据
（3）读PCF8591 ADC通道用于旋钮调节
软件I2C在中断中操作可能造成时序不稳定，因此工程上可以采用以下策略：
（1）中断中只更新“待输出值”，在主循环中完成I2C发送（适合较低频输出）。
（2）若需要较高频输出，可简化I2C发送流程并严格控制中断时间，或使用硬件I2C扩展芯片。
（3）也可以用SPI DAC替代PCF8591以获得更高带宽，但本题指定PCF8591，因此需要在输出频率上做合理限制。
5.6 人机交互模块程序设计
交互方式可采用：
（1）按键：波形切换键、频率加减键、幅度加减键
（2）电位器：频率旋钮、幅度旋钮
按键需要去抖，电位器需要滤波（多次采样平均）以防波形参数跳变。
6、程序示例代码（51单片机C语言框架）
说明：以下代码以Keil C常见写法给出，展示核心逻辑，包括波形查表、相位累加器、幅度缩放、定时器中断输出、PCF8591 DAC输出与ADC读取接口。实际硬件引脚需根据电路定义调整。
6.1 基本宏定义与全局变量
#include <REGX52.H>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
#define PCF8591_ADDR 0x90 // 8位地址写：0x90 读：0x91（视A0~A2而定）
#define CTRL_DAC_EN 0x40 // 使能DAC输出控制位（示例）
// 波形类型
#define WAVE_SINE 0
#define WAVE_SQUARE 1
#define WAVE_SAW 2
#define WAVE_TRI 3
volatile u8 g_wave_type = WAVE_SINE;
// DDS相位累加器
volatile u16 g_phase_acc = 0;
volatile u16 g_phase_step = 256; // 步进越大频率越高（示例值）
// 幅度系数0~255，对应0~100%
volatile u8 g_amp_k = 255;
// 输出值缓存
volatile u8 g_dac_out = 128;
6.2 正弦波查找表（示例，实际建议256点完整表）
// 示例仅给出部分数据，实际应填满256点
code u8 sine_lut[256] = {
128,131,134,137,140,143,146,149,
152,156,159,162,165,168,171,174,
// ...省略...
124,126
};
6.3 其他波形生成查表（可选统一LUT）
code u8 saw_lut[256] = {
0,1,2,3,4,5,6,7,
// ...一直到255...
};
code u8 tri_lut[256] = {
// 0~255上升
0,1,2,3,4,5,6,7,
// ...上升到255...
// 255~0下降
// ...下降到0...
};
6.4 软件I2C驱动（基础函数）
sbit I2C_SCL = P2^1;
sbit I2C_SDA = P2^0;
void I2C_Delay(void)
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
void I2C_Start(void)
{
I2C_SDA = 1; I2C_SCL = 1; I2C_Delay();
I2C_SDA = 0; I2C_Delay();
I2C_SCL = 0;
}
void I2C_Stop(void)
{
I2C_SDA = 0; I2C_SCL = 1; I2C_Delay();
I2C_SDA = 1; I2C_Delay();
}
bit I2C_SendByte(u8 dat)
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++){
I2C_SDA = (dat & 0x80) ? 1 : 0;
dat <<= 1;
I2C_SCL = 1; I2C_Delay();
I2C_SCL = 0; I2C_Delay();
}
// ACK
I2C_SDA = 1;
I2C_SCL = 1; I2C_Delay();
i = I2C_SDA; // 读ACK
I2C_SCL = 0;
return (i==0); // ACK=0
}
6.5 PCF8591 DAC输出函数
void PCF8591_WriteDAC(u8 value)
{
I2C_Start();
I2C_SendByte(PCF8591_ADDR); // 写地址
I2C_SendByte(CTRL_DAC_EN); // 控制字：使能DAC
I2C_SendByte(value); // DAC数据
I2C_Stop();
}
6.6 通过PCF8591 ADC读取电位器（用于调频/调幅）
u8 PCF8591_ReadADC(u8 ch)
{
u8 val;
I2C_Start();
I2C_SendByte(PCF8591_ADDR); // 写
I2C_SendByte(0x40 | (ch & 0x03)); // 选择通道ch并启动ADC
I2C_Stop();
// 重新开始读
I2C_Start();
I2C_SendByte(PCF8591_ADDR | 0x01);// 读
// 第一字节为旧数据，丢弃
// 此处简化：实际需实现I2C读字节函数
I2C_Stop();
val = 0; // 这里只给框架，实际请补全读数据
return val;
}
6.7 幅度缩放函数（整数运算）
u8 ApplyAmplitude(u8 raw, u8 k)
{
// D' = 128 + (D-128)*k/255
int x = (int)raw - 128;
long y = (long)x * (long)k; // 乘法
y /= 255;
y += 128;
if(y < 0) y = 0;
if(y > 255) y = 255;
return (u8)y;
}
6.8 波形采样点获取函数（DDS相位累加方式）
u8 Wave_GetSample(void)
{
u8 index;
g_phase_acc += g_phase_step;
index = (u8)(g_phase_acc >> 8); // 取高8位作为查表索引
switch(g_wave_type)
{
case WAVE_SINE:
return sine_lut[index];
case WAVE_SQUARE:
return (index < 128) ? 255 : 0;
case WAVE_SAW:
return index; // 0~255
case WAVE_TRI:
if(index < 128) return index * 2;
else return (255 - index) * 2;
default:
return 128;
}
}
6.9 定时器中断输出（采样点更新）
// Timer0中断：固定采样频率Fs
void Timer0_Init(void)
{
TMOD &= 0xF0;
TMOD |= 0x01; // 16位定时器
// 这里的重装值需要根据晶振和目标Fs计算
TH0 = 0xFC;
TL0 = 0x18;
ET0 = 1;
EA = 1;
TR0 = 1;
}
void Timer0_ISR(void) interrupt 1
{
// 重装
TH0 = 0xFC;
TL0 = 0x18;
// 取样 + 幅度缩放
u8 raw = Wave_GetSample();
g_dac_out = ApplyAmplitude(raw, g_amp_k);
// 输出到DAC
PCF8591_WriteDAC(g_dac_out);
}
6.10 主循环与参数更新（频率/幅度调节示例）
void main(void)
{
Timer0_Init();
while(1)
{
// 示例：用按键改变波形类型、频率步进、幅度
// 实际应加入按键去抖与电位器采样滤波
// 例如每隔一段时间读取电位器调整幅度
// g_amp_k = PCF8591_ReadADC(0); // 0~255
// 例如读取电位器调整频率步进（映射范围）
// u8 pot = PCF8591_ReadADC(1);
// g_phase_step = 50 + (u16)pot * 10; // 根据需求映射
// 其他任务...
}
}
7、系统性能与关键设计要点
7.1 波形质量影响因素分析
（1）DAC分辨率：PCF8591为8位，量化台阶明显，尤其低幅度时更突出。通过滤波与提高采样点数可改善观感。
（2）采样频率与表长度：Fs越高、表点越多，正弦越平滑，但对I2C速度和单片机性能要求更高。
（3）输出滤波器：低通滤波能有效平滑阶梯波，但过强滤波会降低高频幅度并引入相位延迟。
（4）运放带宽：输出缓冲放大器带宽不足会导致波形高频失真，方波边沿被钝化。
（5）电源噪声：会直接表现为输出波形噪声或纹波，应重视电源设计和地线布局。
7.2 频率范围设计建议
由于PCF8591通过I2C传输，每输出一个采样点需要完整I2C写事务，传输时间限制了最高采样率。要获得较高输出频率，应降低每周期采样点数或提高I2C速度（在允许范围内）。工程上可以按以下策略：
（1）低频模式：使用256点表输出高质量正弦波。
（2）中频模式：使用128点或64点表提高输出频率。
（3）高频模式：方波可直接用GPIO输出（可选扩展），绕过DAC，提高频率上限。
7.3 幅度调节稳定性
数字缩放会改变输出波形的有效位数，幅度越小，量化误差越明显。因此对小幅度输出时需要更强的滤波与更高的驱动稳定性。若需要更高幅度分辨率与更低失真，可选择更高位DAC（如12位或16位），但本题限定PCF8591因此可通过优化滤波与查表来提升体验。
7.4 软件实时性与中断优化
在定时器中断中执行I2C写操作会占用较多时间，如果中断频率过高可能导致：
（1）中断重入或延迟
（2）波形更新抖动，导致输出频率不稳定
因此建议：
（1）合理控制采样频率
（2）优化I2C发送代码，减少不必要延时
（3）必要时采用“中断产生输出数据，主循环发送DAC”的方式，换取更稳定的时序
8、总结
本系统以51单片机为控制核心，结合PCF8591数模转换芯片，实现了正弦波、方波、锯齿波、三角波四种波形输出，并具备频率与幅度可调功能。硬件设计方面，通过I2C总线实现数字控制，通过DAC输出并配合滤波与运放缓冲保证输出波形稳定；软件设计方面，采用定时器中断驱动波形采样点输出，配合DDS相位累加方式实现灵活的频率调节，并通过数字域缩放实现幅度控制。系统结构清晰、功能完整、成本可控，能够满足基础电子测试、教学实验以及信号分析的多样化需求，并具备进一步扩展高精度DAC、更复杂波形（如脉冲、任意波）、串口控制与显示界面等升级空间。
