2．6 函數發(fā)生器模塊
　　在圖1測量原理中，測量是工作在正弦信號的條件下，要保證測量的精度，測量頻率必須保證相當穩(wěn)定。所以，利用晶體振蕩器振蕩頻率穩(wěn)定性高的特點來獲得測量頻率將很好的保證我們測量的穩(wěn)定性。同時利用單片機定時器分頻晶振產生的頻率，可以獲得頻率穩(wěn)定性高的各種頻率。單片機的定時器輸出為方波信號，要獲得正弦信號，需要對方波信號進行濾波，將方波的中心頻率信號濾出并保證相當的信號強度，因此需要設計一款性能良好的濾波器。此外，設計的濾波器必須有較高的Q值以提高選頻特性。其電路原理如圖5所示。

　　圖中電路實質是雙二次帶通濾波器，它的特點是調整過程十分簡單，增益由改變R1調整，Q由改變R2調節(jié)，而改變R3則影響輸出頻率。單片機輸出方波信號從圖5中R1輸入后，經雙二次帶通濾波器濾波后輸出正弦信號。系統通過單片機控制的雙刀雙擲模擬開關CD4052選擇不同的電容C來實現測量頻率的自動切換。此外，為了減小溫度影響，電路中R1，R2，R3采用由正負溫度系數電阻按一定比例串聯的溫度補償設計。

3 系統軟件設計

系統軟件設計包括主程序、MCU與FPGA通信子程序、鍵盤子程序、液晶顯示子程序、數據處理子程序。

主程序設計流程為開始后先進性初始化，關閉看門狗以防止程序初始化時被復位，將系統時鐘初始化，接著是對各模塊(指針、液晶、鍵盤掃描、模擬開關端口)等子系統指針初始化，然后進入測量調整階段。測量調整階段先進行鍵盤掃描(鍵盤掃描主要用在調試階段最終不需要鍵盤輸入)設置標志位，設置定時器控制輸出方波頻率并根據鍵盤標志位判斷是否需要進行手動頻率切換，控制模擬開關自動選擇參考電阻，通知FPGA進行信號處理，并根據初步測量結果進行頻率和R0調整，對測量結果進行修正，最終控制液晶輸出測量結果。主程序設計流程圖如圖6所示。

4 結果及討論

測量值與數字電橋測量值對比如表1～表3。

設計的RLC測量儀的電阻測量范圍為50 Ω～20 MΩ，誤差在5％以內，電感測量范圍為1 mH～1 H，誤差在為8％以內，電容測量范圍為100 pF～50μF，誤差在5％以內。

設計采用了單片機智能控制技術，實現了系統的智能化控制和輸出。高速A／D采樣轉換技術，實現了信號的高速轉換以及數據的高速采集?；贔PGA的數字信號處理技術，實現了數據的高速處理計算。目前該裝置由于模擬開關內部電阻較大(約120 Ω)限制了部分范圍的RLC測量精度，需要改用導通電阻更小的模擬開關來完善。