一種多功能虛擬儀器的研究.pdf

1、測試儀器是工業(yè)生產(chǎn)和教育科研領域不可或缺的設備之一，使用傳統(tǒng)的測試儀器構建測試系統(tǒng)時，需要獨立的信號發(fā)生設備和信號采集設備，兩臺設備之間的同步協(xié)調(diào)性差，缺乏靈活性與便捷性。為解決這些問題，本論文在借鑒虛擬儀器設計方法的基礎上，設計一種將信號發(fā)生功能與信號采集處理功能集于一體的多功能虛擬儀器，且信號發(fā)生與信號采集可以同步工作，使用這一臺儀器即可組建一個完整的測試系統(tǒng)。
　　 本多功能虛擬儀器采用計算機USB總線與儀器板卡連接通信。

2、用戶使用計算機上的客戶軟件即可以靈活地對本儀器進行設置和操作。本多功能虛擬儀器在整體結(jié)構上使用可編程邏輯門陣列(FPGA)作為采樣通道的核心，使用數(shù)字信號處理器(DSP)作為波形發(fā)生通道的核心，二者通過中斷信號線進行溝通協(xié)調(diào)。這種結(jié)構使得儀器的信號采集處理功能和波形信號發(fā)生功能既可以獨立工作也可以并行地同步工作，使用靈活方便。
　　 論文在上述結(jié)構思想的基礎上，分章節(jié)闡述了這種多功能虛擬儀器的實現(xiàn)，其內(nèi)容分為三大部分：
　

3、　 (1)硬件部分：論文第二章對儀器的整體硬件結(jié)構，USB通信接口模塊，采樣輸入通道和波形輸出通道的硬件設計做了詳細說明并對其中濾波模塊進行了仿真分析。
　　 (2)軟件部分：論文的第三、四、五章分別對儀器的客戶軟件和USB模塊軟件、FPGA模塊軟件、DSP模塊軟件的設計做了詳細論述，對波形發(fā)生兩種理論和DSP作波形發(fā)生控制器的幾種方法做了比較分析，并對常見波形進行了算法仿真分析。
　　 (3)實驗驗證和誤差分析部分：