便攜式數(shù)字存儲示波器的研究與設計.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,作為常用的檢測工具,示波器的面貌也煥然一新.由于數(shù)字技術的采用,示波器成為集顯示、測量、運算、分析、記錄等各種功能于一體的智能化測量儀器.數(shù)字存儲示波器(DSO)將取代模擬示波器.目前,國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權的數(shù)字存儲示波器產(chǎn)品還非常少,高昂的價格阻礙了數(shù)字存儲示波器在生產(chǎn)和試驗中廣泛的應用.在研究剖析數(shù)字存儲示波器產(chǎn)品工作原理的基礎上,本文提出了一種新的設計思路,并詳細論述了其設計和實現(xiàn)過程.本文設計的便攜式數(shù)字存儲

2、示波器采用CPU+CPLD(復雜可編程邏輯器件)的智能儀器結(jié)構,使用液晶顯示器(LCD)顯示.CPU+CPLD系統(tǒng)的最大特點是結(jié)構靈活,有較強的通用性,適用于模塊化設計,從而能夠提高算法效率;同時其開發(fā)周期較短,系統(tǒng)易于維護和擴展.Winbond公司的單片機W77E58作為系統(tǒng)的核心,調(diào)控整個系統(tǒng)正常運行,同時完成對數(shù)據(jù)的處理.Altera公司的EPM7064S作為系統(tǒng)的外圍控制器,實現(xiàn)對系統(tǒng)的FIFO(先進先出存儲器)與采樣時鐘的控制

3、.采用液晶屏顯示,為用戶提供友好的界面,并實現(xiàn)了系統(tǒng)的小型化和便攜式.本文詳細地介紹了數(shù)字存儲示波器的工作原理及其技術特點,接著給出了本系統(tǒng)硬件和軟件設計的結(jié)構及思路.硬件設計方面,本文主要討論了信號調(diào)理電路、A/D變換電路、時基電路及觸發(fā)電路的設計等.本文給出了系統(tǒng)的主程序流程圖,并研究了如何利用波形插值技術以盡量小的采樣頻率實現(xiàn)盡量高的有效存儲帶寬(USB)、如何實現(xiàn)波形重現(xiàn)等問題.通過具體的開發(fā)設計,解決了關于實時嵌入式系統(tǒng)的一些