手持式數(shù)字示波器的片上系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、模擬示波器出現(xiàn)到今天已經(jīng)有六十多年的歷史了，80年代以來，數(shù)字示波器異軍突起，鑒于數(shù)字示波器具備各種模擬示波器不具備的優(yōu)良特性，已經(jīng)全面取代模擬示波器。近幾年，以北京普源為代表的國內(nèi)數(shù)字示波器也如雨后春筍一般顯現(xiàn)，在實(shí)時采樣率和存儲容量上也有長足發(fā)展，然而現(xiàn)在的數(shù)字示波器還具有體積大，質(zhì)量大，價格高，操作繁瑣，適用領(lǐng)域窄等缺點(diǎn)。因此自主研制一款體積小、重量輕、便于攜帶的手持式數(shù)字示波器成為必要。主要研究在實(shí)時取樣方式下數(shù)字示波器的數(shù)據(jù)采

2、集系統(tǒng)設(shè)計。
　　主要研究工作包括:
　　1.設(shè)計信號輸入通道。輸入通道是整個示波器的基礎(chǔ)電路，它負(fù)責(zé)對輸入信號進(jìn)行調(diào)理。本文需設(shè)計包含耦合、衰減、阻抗匹配電路、程控放大電路、直流偏置電路、觸發(fā)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及電源供電電路，實(shí)現(xiàn)將25MHz帶寬的模擬信號送入A/D轉(zhuǎn)換器的功能。在設(shè)計上使用集成運(yùn)放和程控放大器來簡化硬件電路，并實(shí)現(xiàn)精確控制。
　　2.設(shè)計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、LCD、觸摸屏硬件。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件功能是將輸

3、入通道的模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字信號后，進(jìn)行存儲、分析、計算并顯示的硬件基礎(chǔ)。需設(shè)計適用于手持儀器的單一FPGA構(gòu)成的SoPC系統(tǒng)，并將手機(jī)用彩色液晶模塊與其接口作為波形的回放顯示，使用電阻式觸摸屏控制芯片來獲得用戶輸入信息。
　　3.進(jìn)行波形采集、存儲軟件設(shè)計。高速A/D波形的采集是個高實(shí)時性，大數(shù)據(jù)量的突發(fā)行為，本設(shè)計需要使用VerilogHDL并行設(shè)計軟件對采樣、存儲過程進(jìn)行描述，設(shè)計一個符合特定觸發(fā)條件的25MH