便攜式數(shù)字存儲示波器的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)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(shù)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(quán)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(yīng)用.在研究剖析數(shù)字存儲示波器產(chǎn)品工作原理的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的設(shè)計思路,并詳細(xì)論述了其設(shè)計和實現(xiàn)過程.本文設(shè)計的便攜式數(shù)字存儲

2、示波器采用CPU+CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)的智能儀器結(jié)構(gòu),使用液晶顯示器(LCD)顯示.CPU+CPLD系統(tǒng)的最大特點是結(jié)構(gòu)靈活,有較強(qiáng)的通用性,適用于模塊化設(shè)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(hù)和擴(kuò)展.Winbond公司的單片機(jī)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(jìn)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(xì)地介紹了數(shù)字存儲示波器的工作原理及其技術(shù)特點,接著給出了本系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計的結(jié)構(gòu)及思路.硬件設(shè)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(shè)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(shù)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(shè)計,解決了關(guān)于實時嵌入式系統(tǒng)的一些