1.2.2  本设计课题任务成果要求

    I. 符合撰写规范的毕业设计说明书。

    II．电信号测量仪整机电路图及软件程序。

III．满足技术要求的电信号测量仪实验样机。

1.3 电子器件测试仪的发展历史及研究现状

伴着现代科技的飞速进步，电子科技的发展也越发迅猛，狭义的电子测量仪器，泛指电子线路中中测得的电信号、电子元件器件和材料的电性能和参数的仪器。所本文设计的基于430单片机的电信号测量仪，用信号发生器作为信号源产生并发射信号，在经过电路对信号进行处理，最后送入单片机通过液晶屏显示。显示的结果不但醒目、精确，而且使用起来很方便。因此有着重要的理论意义和应用价值。 

2  总体设计方案

    本系统主要有发生电路，信号调理电路，放大电路和显示电路四部分组成。发生电路即信号发生器，被测信号发射后进入信号调理电路信号经衰减缓冲偏移后进入滤波电路率除干扰，保证测量范围内（0～64khz）没有毛刺干扰。放大电路负责处理不同大小的信号。单片机的数字运算与控制功能负责计算出所测信号的幅值与频率。液晶显示可把测量结果同时显示出来。具体如图2所示。

3  电信号测量仪的硬件系统设计

3.1  MSP430单片机电路设计

3.1.1 MSP430F149简介

 MSP430单片机称之为混合信号处理器，是由于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。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中[1]。主要包括以下几个系列分支：MSP430F1XX、MSP430F2XX、MSP430G2XX、MSP430F4XX等等。本系统采用的则是更合适用于商业电子产品、着重对数据进行记录的MSP430F149芯片。MSP430F149单片机是美国TI公司于1996年生产的一款16位具有处理能力强、计算速度快、系统工作稳定、功能损耗超低、内部器件内容资源丰富齐全、开发环境简单效率高等众多优点。MSP430F149片内含有大小为60KB的Flash储存单元，和2KB的随机数据存储器。由于其运行速度快，功耗超低的特点可以灵活运用于各个平台。具体结构如下图3.1.1所示。

图3.1.1  MSP430F149结构图

几个引脚的简要介绍:

DVcc（引脚序号1）：为所有数字部分供电的电源正端。

XIN(引脚序号8）：晶体振荡器XT1的输入端口。

P1.4/SMCLK（引脚序号16）：通用数字I/O引脚/SMCLK信号输出。

TCK（引脚序号57）：测试时钟，TCK是芯片编程测试和Bootstrap Load启动的时钟输入端口。

3.1.2 单片机复位电路

我们在本系统中将单片机的复位电路设计如下图 3.1.2。  MSP430F14单片机的复位管脚为RST/NMI,，当硬件复位信号（POR）为高电平时，状态寄存器会发生复位，单片机就会发生复位。在执行程序的过程中，复位功能只要一经触发，系统便会再次从头工作。

本系统的复位电路结构较为简单，即在RST/NMI端口并联一个10KΩ的电阻和一个2210uF的电容。电阻的另一端连接GND，电容再并联一个S1，另一端串联到VCC端口。按下开关复位电路一上电RST的电位不断变高，开始向电容充电到VCC电位后完成复位动作。在这里添加一个电阻目的是让单片机完成复位动作时更加稳定。