基于FPGA的虛擬邏輯分析儀的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展,數(shù)字儀器的智能化程度越來(lái)越高。在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試中,常產(chǎn)生傳輸延遲、競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)、毛刺干擾等問(wèn)題,這是傳統(tǒng)儀器無(wú)法解決的。在這種情況下出現(xiàn)了適用于軟、硬件分析的一種新型的數(shù)字域測(cè)試儀器——邏輯分析儀,它能夠有效的解決數(shù)字系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題。
　　 邏輯分析儀在數(shù)字系統(tǒng)調(diào)試中起著巨大的作用,但是價(jià)格十分昂貴,這很大程度上限制了它的市場(chǎng)范圍。為了使更多用戶使用到邏輯分析儀,本論文在對(duì)虛擬儀器技術(shù)、F

2、PGA技術(shù)以及USB總線接口研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于FPGA的虛擬邏輯分析儀。虛擬儀器技術(shù)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字處理等技術(shù)結(jié)合起來(lái)的產(chǎn)物,充分利用了計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源,突破了數(shù)據(jù)處理以及存儲(chǔ)等方面的限制,是當(dāng)今儀器發(fā)展的趨勢(shì)；FPGA包含大量的邏輯門(mén)、I／O等資源,可利用其在線系統(tǒng)重構(gòu)性實(shí)現(xiàn)所需要的邏輯功能。系統(tǒng)所使用的總線是USB總線接口,具有即插即用、傳輸速度快、通用性好等特點(diǎn),將USB總線接口應(yīng)用到虛擬邏輯分析儀的設(shè)

3、計(jì)中,符合現(xiàn)代儀器發(fā)展趨勢(shì)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的虛擬邏輯分析儀將FPGA技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合,突出了新技術(shù)在智能儀器應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。該虛擬邏輯分析儀的價(jià)格只為傳統(tǒng)邏輯分析儀的十分之一,是一款實(shí)用的數(shù)字域測(cè)試儀器。
　　 本系統(tǒng)采用了“PC+USB+FPGA”的設(shè)計(jì)方案。它包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)是由Verilog HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的,該硬件系統(tǒng)主要由毛刺檢測(cè)模塊、觸發(fā)識(shí)別模塊、觸發(fā)產(chǎn)生模塊、觸發(fā)控制模塊、存儲(chǔ)控制模塊