基于并口的虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器設(shè)計(jì).pdf

1、以通用計(jì)算機(jī)作為平臺(tái)的虛擬儀器的出現(xiàn),改變了傳統(tǒng)電子測量儀器的概念、模式和結(jié)構(gòu),用戶完全可以自定義儀器的功能和參數(shù),即“軟件即是儀器”。虛擬儀器技術(shù)綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)和軟件技術(shù),采用該技術(shù)構(gòu)建的測試儀器,具開發(fā)效率高、可維護(hù)性強(qiáng),測試精度、穩(wěn)定性和可靠性能夠得到充分保證的優(yōu)點(diǎn),而且有很高的性價(jià)比,節(jié)省投資,便于設(shè)備的更新和功能的轉(zhuǎn)換或補(bǔ)充。從某種意義上來說,虛擬儀器技術(shù)代表了測量儀器與自動(dòng)測試系統(tǒng)的未來發(fā)展

2、方向。
　　 虛擬示波器作為虛擬儀器技術(shù)的一種具體應(yīng)用,它將有限的軟硬件資源緊密的結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)示波器更強(qiáng)大的功能,并且具有體積小巧、使用方便、性價(jià)比高等很多突出的優(yōu)點(diǎn)。鑒于此,設(shè)計(jì)一臺(tái)結(jié)構(gòu)簡單、容易操作、價(jià)格低廉的虛擬示波器非常具有現(xiàn)實(shí)意義。本課題研究的虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信接口和虛擬面板應(yīng)用程序三部分組成。其工作原理是:被測的模擬信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后通過并口上傳到計(jì)算機(jī),然后根據(jù)用戶

3、的實(shí)際要求由虛擬面板應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析、處理,并在屏幕上顯示出處理結(jié)果。
　　 本論文主要描述了一臺(tái)低成本的虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器的硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)的過程。其中,基于Multisim10開發(fā)環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和通信接口邏輯電路的原理設(shè)計(jì)及仿真實(shí)驗(yàn)是硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由信號(hào)調(diào)理電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路組成,其最高采樣速率為60MHz,模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率為8bits,存儲(chǔ)深度為32kByte,最大輸入模

4、擬電壓為±40V；通信接口電路由EPP模式下的并口和一些具有特定功能的邏輯器件組成,主要承擔(dān)傳輸采樣數(shù)據(jù)和用戶對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出的控制指令的任務(wù)。
　　 虛擬面板應(yīng)用程序利用VB開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì),是由多個(gè)功能程序模塊共同組成的軟件系統(tǒng),具有電壓參數(shù)自動(dòng)測量、波形存儲(chǔ)與回放、通道切換、增益倍數(shù)智能調(diào)節(jié)、軟件觸發(fā)、可更改顯示屬性等諸多突出優(yōu)點(diǎn)。它與硬件電路結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了對采樣數(shù)據(jù)的讀取、計(jì)算和顯示,用戶并可以通過運(yùn)行該軟件來實(shí)現(xiàn)對DS