基于IOS系統(tǒng)的示波器軟件設(shè)計.pdf

1、示波器是一種通用的時域測量儀器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測量、教學(xué)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的臺式示波器具有體積大、難以攜帶等特點(diǎn)，其使用范圍很大程度上局限于固定場合的室內(nèi)測量。隨著現(xiàn)場測量的需求與日俱增，與移動終端相結(jié)合的模塊化示波器應(yīng)運(yùn)而生，用戶能通過移動終端與示波器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，較好地滿足了現(xiàn)代化測試的要求。
　　為了適應(yīng)當(dāng)前日益復(fù)雜的測試環(huán)境，本課題在原有的LAN2010型數(shù)據(jù)采集模塊的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一款基于Iphone操作系統(tǒng)(I

2、phone Operating System,IOS)的wifi虛擬示波器，該虛擬示波器包括移動終端與儀器端，移動終端以IOS系統(tǒng)作為軟件平臺，設(shè)計了移動終端軟件及儀器驅(qū)動軟件，實(shí)現(xiàn)了移動終端對儀器端的程控。儀器端采用FPGA+ARM架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對信號的采集、處理、存儲，并能通過wifi網(wǎng)絡(luò)與移動終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
　　本文首先簡要地分析了國內(nèi)外基于移動平臺的示波器的發(fā)展?fàn)顩r，然后提出了硬件總體方案和軟件總體方案。最后重點(diǎn)討論了系

3、統(tǒng)硬件驅(qū)動程序設(shè)計、儀器驅(qū)動程序設(shè)計、移動終端程序設(shè)計，具體實(shí)現(xiàn)內(nèi)容為:
　　系統(tǒng)硬件驅(qū)動程序設(shè)計。設(shè)計開發(fā)了基于嵌入式芯片STM32F103的FPGA總線驅(qū)動程序，實(shí)現(xiàn)了STM32F103對FPGA的控制；設(shè)計開發(fā)了基于STM32F103的wifi驅(qū)動程序，結(jié)合STM32F103與wifi芯片ESP8266的硬件連接以及wifi驅(qū)動程序體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了儀器端與移動終端的通信。
　　儀器驅(qū)動程序的設(shè)計。以可互換式虛擬儀器規(guī)范

4、(Interchangeable Virtual Instruments,IVI)為開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，利用C++語言設(shè)計并封裝了一套通用的示波器底層驅(qū)動函數(shù)類庫。該類庫具有良好的可移植性和健壯性。
　　移動終端軟件設(shè)計。(1)利用蘋果公司的Objective-C語言，設(shè)計了基于IOS系統(tǒng)的人機(jī)交互界面。(2)利用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與示波器參數(shù)控制。(3)利用quarz2D二維引擎繪圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)了波形數(shù)據(jù)的繪制與顯示(4)利用觀察者設(shè)計