石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)是一种新型的灵敏度极高的质量传感器,可以在纳克量级精确的测量质量变化。由于其具有工作温度范围广、稳定性好、体积小等诸多优点,目前石英晶体微天平已在生物化学、环境监测、表面化学等众多领域得到应用。然而现阶段QCM主要是通过震荡电路这一方式实现,因与外界接触,QCM作为谐振器Q值受限,稳定度不高,且在液相环境下进行检测时,由于衰减很大,通过振荡电路来检测频率,往往因为停振而造成无法测量,所以只能使用网络分析仪来进行检测,然而网络分析仪不仅贵重,且不方便进行现场检测。因此,一个体积较小、价格低廉、便于携带且高精度的QCM信号发生器的研究就显得尤为重要。在电子类的仪器中,发生器可以说是要经常使用的,在很多方面都可见其身影,比如学生教学和远程测量等。直接数字频率合成(DDS)是第三代频率合成技术,主要技术是相位的增加通过数字信号来控制,其包括波形存储表、累加器和模数转换,在使用中,一般要接滤波器。与传统的频率合成器相比,不仅具有传统频率合成无法媲美的高分辨率,还具有频率切换快及切换时相位连续和低噪声及成本低等优点。本文介绍了频率合成技术的发展历史,对比分析了各种小步进频率合成技术优缺点,根据指标要求和结合具体背景,设计了MCU+DDS的系统方案,介绍了AD9854芯片的一些简单使用,并详细的说明了硬件实现和软件流程,以及软件实现语言和工具的阐述。本文基于信号发生器的总体实现方案,分别设计了AD9854信号发生模块、单片机模块、电源模块、滤波器模块以及ISP接口下载模块、JTAG在线仿真模块和串口通信模块。系统软件部分分别设计了上位机控制模块及频率控制模块,包括用户交互界面、AD9854的传输转换、AD9854的频率控制字设计和按键扫描模块。最后对系统进行调试及测试,并分析测试结果及误差。