android结合cpld的dds波形信号发生器研制android及蓝牙部分(附件)
近年来,直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis 简称DDS 或DDFS) 有着飞速的发展，它是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字；频率分辨率取决于累加器位数；相位分辨率取决于ROM的地址线位数；幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和DIA转换器位数等。本课题研究的是基于安卓结合CPLD的DDS波形信号发生器设计。基于蓝牙技术的信号源控制系统主要是在原有信号源控制端添加蓝牙模块，实现远程控制信号源发生电路，蓝牙模块的软件程序是在Android系统上开发完成的。信号源端采用CPLD硬件完成，通过DDS技术产生数字信号，经过DA转换、滤波后生成所需信号。信号接收采用蓝牙串口模块，蓝牙串口模块将接收到的数据通过串口形式发往CPLD，CPLD将完成解码后执行操作。关键词 DDS波形信号发生器，Android，蓝牙，CPLD目录
1. 引言 1
2. 系统方案设计 1
2.1 设计要求 1
2.2 方案论证与选择 2
2.3 系统基本结构 3
2.4 系统运行过程 4
3. Android手机客户端软件设计 6
3.1 Android系统架构 6
3.2 Android 执行流程 7
3.3 Android环境搭建 8
3.4 手机APP图标设计 9
3.5 Android界面设计 10
3.6 Android控制程序开发 15
4. 蓝牙通信设计 19
4.1 蓝牙简介 19
4.2 蓝牙模块 20
4.3 交互协议 22
5. 底层设计简述 22
5.1 基于CPLD的DDS信号发生器的总体设计 22
5.2 CPLD基本介绍 23
5.3 DDS模块 24
结论 26
致谢 27
参考文献 28
附录 29
引言
DDS是当今一种重要的数字化技术。D
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
4.3 交互协议 22
5. 底层设计简述 22
5.1 基于CPLD的DDS信号发生器的总体设计 22
5.2 CPLD基本介绍 23
5.3 DDS模块 24
结论 26
致谢 27
参考文献 28
附录 29
引言
DDS是当今一种重要的数字化技术。DDS全称直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）。传统的频率合成器拥有高额的成本，消耗功率相当高，转换空间小从而导致时间延长，而DDS完全没有这方面的顾虑，它完美契合当今各个关键领域，无论是电子与电气，还是电信测控等领域，为我们实现全方面的数字化提供了强大的助推器。
在以往的设计中，通常采用单片机芯片控制输入数据，通过VHDL语言输入和原理图法相结合，采用CPLD（复杂可编程逻辑控件）来完成对信号发生电路的设计，此方案通过不同的功能模块来组建，开发者需要有较强的专业知识以及动手能力，因此这种方法在此场合不适合。
如今，在手机终端迈向智能化发展的道路时，越来越多各式各样的功能都可以在手机上实现。在LBS中集成本地生活服务与社交，在电子商务中集成电子支付、银行理财等，手机正成为一个百宝箱，几乎所有的事情都可以在手机上完成。在手机上，人类完成了近百年来最“接地气”的想象力过程，并将其实现。
本课题研究的是基于安卓结合CPLD的DDS波形信号发生器设计，基于手机平台,借助于蓝牙技术,设计和实现了DDS波形信号发生器。本次方案的设计主要以Andorid手机为发出命令、蓝牙为传输信号等的几个部分构成。这种方法在短距离传输中操作简单、方便、易修改。
系统方案设计
2.1 设计要求
本部分主要是使用Java语言对系统的Android手机客户端软件部分进行设计，采用蓝牙技术同底层模块进行通信。设计部分主要包括：Android软件部分设计，蓝牙通信部分设计。最后要求联合底层系统进行统一联合调试。
本系统设计主要实现的功能要求是输出信号频率40-65HZ,同时在这个范围内频率可以连续可调,频率调节细度为0.01HZ。本信号发生器要输出的波形类型分别是正弦波、方波和三角波。
2.2 方案论证与选择
1.信号控制部分
方案一：单片机作为系统的信号发生部分。它主要实现两方面的功能：其一，输入控制信息将其显示在LCD上，并且设计按键对应相应的波形以及其他功能的实现；其二，为CPLD提供控制信号，对CPLD内部实现控制和选择，配合对双口RAM内存储数据的读取；另外单片机还和两片D/A相连，实现对D/A的控制。
方案二：Android手机作为系统的控制部分。首先通过Java设计Android手机相应的APP，与CPLD约定通信协议，包括发送数据的开始符，结束符，数据长度之类的，然后在手机上设置好信号的波形频率等参数，通过某种连接方式将数据指令发送给CPLD处理。
这两种方案各有其优缺点。方案一单片机控制系统的优势在于其开发成本较低，单片机内部已有许多开发好的子程序，在软件设计时可直接调用，同时自身体积小，可以发送准确的信号指令。方案二Android手机控制系统最突出的一个优点是它具备可设计的可视化操作界面，方便用户操作，另外，开发Android手机APP只需用到eclipse开发环境以及一个Android手机，不需要其他成本费用。
通过对比两种方案的优势和不足，我发现方案二能够实现方案一的全部功能，方案一所具有的优势方案二同样包括，同时，方案二还能够弥补方案一的不足，可以实现其没有的功能。因此，该系统的信号发生部分选择方案二即Android手机控制系统。
2.信号传输部分
方案一：WiFi无线模块。此模块以一个嵌入式微处理器为核心提供WiFi服务，将Android手机在其控制区接入WiFi网络，搜索是否有能与手机连接的设备，然后用户操作手机输入指令传输给对应的设备。
方案二：蓝牙串口模块。选择合适的蓝牙模块与CPLD对应的部分连接，Android手机编写蓝牙响应程序，然后打开手机蓝牙与CPLD上的蓝牙连接，手机发送指令给蓝牙模块，CPLD读取此指令信息执行相应的操作。
WiFi与蓝牙都属于无线通讯技术产品。WiFi优点是技术通信距离远，传输速度快，能够快速地连到网络，缺点是功耗大，模块成本较贵，开发相对难。蓝牙优点是低功耗，低成本，易开发，缺点是节点少，通信速度慢，通信距离短，大概距离是8、9米。本设计只需要在短距离内发送指令，因此综合考虑选择方案二蓝牙串口模块。
3 开发工具的选择
方案一：Android Studio开发工具
Android Studio是最近较热门的一个Android平台，它在原有开发环境的基础上增加了许多布局开发模板，以及一些快捷的功能，在用户体验方面有着不错的反响。
从事Android程序的开发者可以通过其工作经验快速地掌握Android Studio的使用方式，在一些公司Android Studio已经成为
1. 引言 1
2. 系统方案设计 1
2.1 设计要求 1
2.2 方案论证与选择 2
2.3 系统基本结构 3
2.4 系统运行过程 4
3. Android手机客户端软件设计 6
3.1 Android系统架构 6
3.2 Android 执行流程 7
3.3 Android环境搭建 8
3.4 手机APP图标设计 9
3.5 Android界面设计 10
3.6 Android控制程序开发 15
4. 蓝牙通信设计 19
4.1 蓝牙简介 19
4.2 蓝牙模块 20
4.3 交互协议 22
5. 底层设计简述 22
5.1 基于CPLD的DDS信号发生器的总体设计 22
5.2 CPLD基本介绍 23
5.3 DDS模块 24
结论 26
致谢 27
参考文献 28
附录 29
引言
DDS是当今一种重要的数字化技术。D
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
4.3 交互协议 22
5. 底层设计简述 22
5.1 基于CPLD的DDS信号发生器的总体设计 22
5.2 CPLD基本介绍 23
5.3 DDS模块 24
结论 26
致谢 27
参考文献 28
附录 29
引言
DDS是当今一种重要的数字化技术。DDS全称直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）。传统的频率合成器拥有高额的成本，消耗功率相当高，转换空间小从而导致时间延长，而DDS完全没有这方面的顾虑，它完美契合当今各个关键领域，无论是电子与电气，还是电信测控等领域，为我们实现全方面的数字化提供了强大的助推器。
在以往的设计中，通常采用单片机芯片控制输入数据，通过VHDL语言输入和原理图法相结合，采用CPLD（复杂可编程逻辑控件）来完成对信号发生电路的设计，此方案通过不同的功能模块来组建，开发者需要有较强的专业知识以及动手能力，因此这种方法在此场合不适合。
如今，在手机终端迈向智能化发展的道路时，越来越多各式各样的功能都可以在手机上实现。在LBS中集成本地生活服务与社交，在电子商务中集成电子支付、银行理财等，手机正成为一个百宝箱，几乎所有的事情都可以在手机上完成。在手机上，人类完成了近百年来最“接地气”的想象力过程，并将其实现。
本课题研究的是基于安卓结合CPLD的DDS波形信号发生器设计，基于手机平台,借助于蓝牙技术,设计和实现了DDS波形信号发生器。本次方案的设计主要以Andorid手机为发出命令、蓝牙为传输信号等的几个部分构成。这种方法在短距离传输中操作简单、方便、易修改。
系统方案设计
2.1 设计要求
本部分主要是使用Java语言对系统的Android手机客户端软件部分进行设计，采用蓝牙技术同底层模块进行通信。设计部分主要包括：Android软件部分设计，蓝牙通信部分设计。最后要求联合底层系统进行统一联合调试。
本系统设计主要实现的功能要求是输出信号频率40-65HZ,同时在这个范围内频率可以连续可调,频率调节细度为0.01HZ。本信号发生器要输出的波形类型分别是正弦波、方波和三角波。
2.2 方案论证与选择
1.信号控制部分
方案一：单片机作为系统的信号发生部分。它主要实现两方面的功能：其一，输入控制信息将其显示在LCD上，并且设计按键对应相应的波形以及其他功能的实现；其二，为CPLD提供控制信号，对CPLD内部实现控制和选择，配合对双口RAM内存储数据的读取；另外单片机还和两片D/A相连，实现对D/A的控制。
方案二：Android手机作为系统的控制部分。首先通过Java设计Android手机相应的APP，与CPLD约定通信协议，包括发送数据的开始符，结束符，数据长度之类的，然后在手机上设置好信号的波形频率等参数，通过某种连接方式将数据指令发送给CPLD处理。
这两种方案各有其优缺点。方案一单片机控制系统的优势在于其开发成本较低，单片机内部已有许多开发好的子程序，在软件设计时可直接调用，同时自身体积小，可以发送准确的信号指令。方案二Android手机控制系统最突出的一个优点是它具备可设计的可视化操作界面，方便用户操作，另外，开发Android手机APP只需用到eclipse开发环境以及一个Android手机，不需要其他成本费用。
通过对比两种方案的优势和不足，我发现方案二能够实现方案一的全部功能，方案一所具有的优势方案二同样包括，同时，方案二还能够弥补方案一的不足，可以实现其没有的功能。因此，该系统的信号发生部分选择方案二即Android手机控制系统。
2.信号传输部分
方案一：WiFi无线模块。此模块以一个嵌入式微处理器为核心提供WiFi服务，将Android手机在其控制区接入WiFi网络，搜索是否有能与手机连接的设备，然后用户操作手机输入指令传输给对应的设备。
方案二：蓝牙串口模块。选择合适的蓝牙模块与CPLD对应的部分连接，Android手机编写蓝牙响应程序，然后打开手机蓝牙与CPLD上的蓝牙连接，手机发送指令给蓝牙模块，CPLD读取此指令信息执行相应的操作。
WiFi与蓝牙都属于无线通讯技术产品。WiFi优点是技术通信距离远，传输速度快，能够快速地连到网络，缺点是功耗大，模块成本较贵，开发相对难。蓝牙优点是低功耗，低成本，易开发，缺点是节点少，通信速度慢，通信距离短，大概距离是8、9米。本设计只需要在短距离内发送指令，因此综合考虑选择方案二蓝牙串口模块。
3 开发工具的选择
方案一：Android Studio开发工具
Android Studio是最近较热门的一个Android平台，它在原有开发环境的基础上增加了许多布局开发模板，以及一些快捷的功能，在用户体验方面有着不错的反响。
从事Android程序的开发者可以通过其工作经验快速地掌握Android Studio的使用方式，在一些公司Android Studio已经成为
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