外接式混合信號分析儀示波器模塊設(shè)計.pdf

1、隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)測試領(lǐng)域單純的數(shù)字存儲示波器或者是邏輯分析儀的功能并不能夠完全滿足需求，而混合信號分析在數(shù)據(jù)測試領(lǐng)域測試工具的作用越來越突出。本項目結(jié)合國內(nèi)混合信號分析儀技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場需求，研制基于USB（Universal Serial Bus）的外接式、具有邏輯分析能力和示波器能力、最高采樣率500MHz的混合信號分析儀。利用計算機(jī)的強(qiáng)大能力，提高了儀器的數(shù)據(jù)處理和顯示性能，降低了儀器成本。
　　本文探討了混合

2、信號分析儀中示波器模塊的基本工作原理和硬件結(jié)構(gòu)，研究了示波器模塊的硬件電路設(shè)計和USB接口軟硬件的設(shè)計。同時也給出了系統(tǒng)的測試方法和結(jié)果。
　　本設(shè)計采用先進(jìn)的A/D轉(zhuǎn)換芯片以及現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）器件，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采樣以及復(fù)雜功能如存儲控制和觸發(fā)功能。在高速采樣的設(shè)計中，我們使用串行接收器來降低后級數(shù)據(jù)處理電路的工作頻率。在數(shù)據(jù)存儲設(shè)計中采用了雙存儲結(jié)構(gòu)。在觸發(fā)識別方面實現(xiàn)了示波器單獨(dú)觸發(fā)、與邏輯分析模塊同步觸發(fā)。示波器

3、模塊與邏輯模塊的同步觸發(fā)是本設(shè)計的新穎點(diǎn)，串行接收器以及雙存儲結(jié)構(gòu)方案是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的重要內(nèi)容。隨著器件成本的降低和高性能器件的出現(xiàn)，采用該方案完全可以做出更高采樣率的產(chǎn)品。
　　USB接口的設(shè)計中分析了USB協(xié)議的基本特性，研究USB接口芯片與數(shù)據(jù)采集電路部分的信號連接，重點(diǎn)研究固件結(jié)構(gòu)以及 USB塊讀時采用的波形文件設(shè)計。研究并實現(xiàn)了在系統(tǒng)下載固件，該功能的實現(xiàn)便于系統(tǒng)的完善和升級。
　　經(jīng)測試表明，該混合分析儀具備了較