郭志勇[1]2004年在《基于SOPC技术的手持式数字存储示波表硬件设计》文中研究指明介绍了一种基于可编程片上系统(System On Programmable Chip,以下简称SOPC)技术的手持式数字存储示波表的硬件实现方案。在对示波器工作原理和系统结构分析后,通过在FPGA 中植入嵌入式系统处理器作为核心控制电路,利用FPGA中的可编程逻辑资源和IP软核来构成该嵌入式系统处理器的接口功能模块,借助于Avalon 总线,实现对外围模拟通道、高速A/D 转换器、RAM、LCD显示器、键盘等硬件的控制。阐述了示波表系统的整体设计框架和各个模块的具体设计电路,其中包括模拟通道部分、数字控制部分、电阻测量部分、电源供电部分、人机交换部分等。针对示波表系统具体所完成的各种功能用途,文章着重讨论了示波表系统的核心部分,即基于SOPC 技术的数字控制部分在完成具体功能方面所起到的关键作用和实现电路。特别是在示波表数据采集、工作方式、触发模式、运行模式、时基幅基控制、LCD 显示等方面,如何充分合理利用FPGA 的特点,及其与软核CPU 协调工作方面,进行了较为详细的介绍。针对示波表系统设计中关于带有触发点位置的数据采集存储的技术难点问题,本文提出了环形FIFO 设计思想,实现了完全由FPGA 对数据进行采集存储的方案,这样既保证了信号的稳定触发,又实现了数据的快速采集存储,简化了软件的设计,提高了系统性能。本文设计的系统硬件和相关的软件程序很好地实现了手持式数字存储示波表的信号自动手动测量、波形和变量存储、电阻测量等功能。由于SOPC 技术具有芯片体积小、易编程、运行速度快、稳定性高;软件设计灵活、开发周期短等特点,在便携式设备开发中具有广泛的应用前景。由本文设计的数字示波表系统结构为其它便携式设备开发者提供了一个很好的设计实例。
蒋薇[2]2003年在《数字存储示波表的软件设计》文中研究指明本文提出了一种智能仪表的软件设计方案，并利用此设计方案实现了数字存储示波表的软件设计。本课题研制的示波表是集数字存储示波器、数字万用表功能为一体能独立工作的手持式仪表，是电子测量领域内一种新型的、通用型仪表。本课题所设计的数字存储示波表填补了国内的一项空白，达到了国外九十年代末期水平。本文中数字存储示波表的软件设计以微处理器（单片机W77LE58）为核心，对示波表中各种功能电路进行管理和控制，执行信号采集，数据计算，数据存储，数据通信，显示等任务。这款单片机将CPU、存储器、定时计数器、I/O口以及看门狗集成于一个芯片当中，特别适用于便携式仪表。为了获得最优化、效率最高的程序，为了便于控制程序存储器的空间和程序的执行时间，所以示波表软件采用汇编语言编写。本文中示波表软件设计采用模块化的编程方法，模块化编程就是将软件分成相对独立的模块，每个模块的入口参数和出口参数均有准确的定义，完成单一的功能。所以，开始设计时，首先将整个示波表软件任务“从顶向下”进行分解，对分解后确定的软件模块的具体编程采用“自底向上”的方法，从底层的模块编起，在调试通过后，再对上一层的模块进行编程，最后抵达顶层。
刘丽娜[3]2014年在《基于ARM的手持数字存储示波表设计》文中提出由于科学技术和测量技术的飞速发展,传统的模拟示波器已经不能满足研发设计人员和工程技术人员的需要。相对传统的模拟示波器,数字存储示波器具有先进的预触发功能,能够观察触发点之前的波形,同时还具有快速地自动测量未知的信号,捕捉电源开、关或信号突变等单次瞬态事件,能够快速、精确的计算和处理各种参数等优点[3]。本文首先对选题背景和意义、手持数字示波表的国内外发展状况进行了概述,提出了由ARM9和FPGA两大核心模块作为主架构的设计思想。其中,ARM9作为整个硬件平台的主控制器,FPGA为从控制器,可以看作是ARM的一个外设,对采集和存储数据的电路进行直接控制。在本方案中ARM9选用的是叁星公司的S3C2410芯片,FPGA选用的是Altera公司的EP2C8Q208芯片,这款芯片的优点是可以提高数据传送速度和及时性。此外,FPGA芯片还为其他的外围电路提供时序控制信号。在AD转换电路中,选用Linear公司的LTC2245芯片,他的特点是,有效位数是14位,高速高精度,他的转换速率可以达到10Msps。其次,对整个硬件系统的整体构架进行了介绍,并且给出了详细的硬件电路的设计。在完成硬件设计的基础上,完成了示波表软件系统的构建和设计中所应用到的一些外部器件的驱动函数的编写以及上层应用程序的编写,采用VHDL语言完成了FPGA内部各控制逻辑和其外围设备之间的连接时序程序的编写。本文设计的手持数字存储示波表,其特点是体积小,功耗低,功能丰富,能够很好的适应长时间的室外操作,可应用于工程和设计的各个领域。
王永胜[4]2009年在《USB OTG在手持数字存储示波表中的应用研究》文中研究说明随着数字存储示波器的应用,人们对手持数字存储示波表的应用要求也日益广泛。手持数字存储示波表主要用于移动领域或特殊场合的数据测试,对手持数字存储示波表的通信速率和结构提出较高的要求。体积小、功耗低、速度快成为手持数字存储示波表接口设计的主要目标。基于此,我们采用USB OTG规范进行了手持数字存储示波表的USB接口设计。系统中的高速数字信号处理器采用的是ADI公司的ADSP-BF531,USB OTG控制芯片采用了CYPRESS公司的EZ-OTG(CY7C67200)。该设计可以将波形数据及示波表测量参数进行传递、显示和存储,以及对示波表进行远程控制,同时,由于使用OTG接口,也简化了示波表的硬件结构。本文的研究内容主要包括:手持数字存储示波表结构、OTG功能的总体设计方案,接口芯片EZ-OTG的配置和工作方式的选择,文件系统、U盘文件格式、位图文件存储、虚拟面板等。在这些基础上,进行了USB OTG的HOST模块、DEVICE模块的软硬件部分设计和调试。本设计目标是完成USB OTG技术在手持数字存储示波表上的应用研究。HOST模块中主要是研究U盘与示波表的波形和界面传输,DEVICE模块主要研究了示波表与上位机的虚拟面板传输波形和界面。在OTG口上,实现了示波表的HOST功能和DEVICE功能,改进了示波表的结构和功能。
赵麟[5]2009年在《500MSPS数字存储示波表软件设计》文中提出本论文主要介绍的是500MSPS数字存储示波表的软件设计。本款数字存储示波表包括数字存储示波器、数字万用表、频率计和直流稳压电源这四个功能模块。是一款常用的电子测量仪表。本论文主要介绍的核心部分为:示波表界面显示模块、示波表按键控制模块、示波表波形显示模块、参数测量模块和在线升级模块。本设计基于嵌入式数字处理器(ADSP-BF531)为核心,采用DSP+FPGA架构,在ADI公司的Visual DSP++平台下进行示波表显示软件设计。具体内容如下:重点介绍了数字存储示波表的显示界面设计,包括显示字符的生成和装载;菜单显示功能与其对应按键的控制实现;菜单的色彩调整模块的实现。其中提出了弹出式菜单的设计方案。此外,还提出了以参数数组作为菜单显示和控制的桥梁,实现了菜单和功能简单分离,使程序更加健壮。并且介绍了示波表波形的显示的模块,包括:波形的点显示,矢量显示,视窗显示和XY显示模式。还介绍了示波表的参数测量模块,包括光标测量、时间类参数测量和幅度类参数测量。最后介绍示波表的在线升级模块。包括BOOTLOADER的原理和软件实现方式。
陶扬[6]2008年在《1GSPS数字存储示波表软件设计》文中提出数字存储示波表是近年出现的一种新型的检测仪表,主要功能覆盖数字存储示波器和数字万用表,可满足机动现场维护、后勤保障、工业生产以及教育系统等领域移动测试的需求。与台式的数字示波器相比,数字存储示波表具有轻巧、便携的特性,可以满足现场苛刻环境下的精确测量。本文结合1GSPS数字存储示波表项目的开发,围绕其软件系统的设计与实现展开研究,重点讨论了示波表的整机控制,波形运算及参数测量,波形处理及显示。具体内容包括:⑴系统控制及数据采集模块的设计数据采集系统是示波表的核心部分,本系统是基于ARM+FPGA结构,采用实时和随机两种取样技术,实现1GS/s实时采样,25GS/s最高等效采样率,200MHz带宽的示波表。其中系统控制及数据采集模块实现了A/D控制,通道控制、时基控制和各种时基下采集方式的选择。⑵波形运算及参数测量模块的设计波形运算及参数测量模块着重介绍了波形的基本运算,FFT的算法与实现和基本参数,关键参数的测量。⑶波形处理及显示模块的设计。波形处理实现了波形平均,峰值检测和余辉;显示实现了基于伪彩液晶屏的字符显示,波形显示和显示菜单的设计。
方韬[7]2012年在《高速数字存储示波表软件设计》文中进行了进一步梳理数字存储示波表是电子测量领域中广泛应用的一种时域测量仪器,具有数字存储示波器和数字万用表两种功能。该仪器是手持式仪器,它功能齐全、方便携带并且用户可以很方便地进行操作。本课题完成高速数字存储示波表的软件设计,该仪器的采样率达到2.5GS/s,模拟通道带宽达到200MHz。本文实现了该示波表的本机软件以及程控软件的设计。本机软件运行在WinCE平台上,实现示波器和万用表的功能；程控软件运行在PC机上,通过USB口、RS-232串口、LAN口叁种接口实现程控功能。文中首先对数字存储示波表做了简单的介绍,阐述了该仪器的现状和发展趋势,并提出了软件总体设计方案。然后详细地介绍了本机软件和程控软件的设计,它们各自都包括底层驱动器的设计和上层应用程序的设计。底层驱动器采用IVI技术规范来设计,为上层应用程序的设计提供了交互式编程接口：在本机软件中,它封装了与两个功能模块相关的硬件操作；程控软件中,它封装了叁种接口的通信协议。上层应用程序的设计使用了微软基础类库MFC和C++面向对象的编程思想,根据课题的设计要求,提供了友好的人机操作界面并实现了仪器的各项功能。最后通过软件与硬件的联合调试以及整机的系统测试,示波器模块的通道控制系统、数据采集系统与触发存储控制系统等都能正常工作,波形显示和波形分析等功能都正确；万用表模块对各种对象的配置和测量都正确；各通信接口工作正常,程控功能运行正确。
廖晓鹏[8]2005年在《手持式数字存储示波表系统设计及底层驱动实现》文中指出摩尔定律揭示了集成电路工艺突飞猛进的发展势头,在此基础上,集成电路向着体积更小,功能更强,功耗更低的方向发展。高性能,低功耗,便携化成为仪器发展的一个新热点。手持式数字示波表集成数字存储示波器,数字频率计,频谱分析仪为一体,充分体现了目前仪器设备的发展特点。本文讨论的数字示波表系统采用了CPU 软核嵌入技术,在FPGA 芯片中嵌入CPU 软核,并在FPGA 剩余的资源中实现示波表系统的外围数字控制电路,包括高速FIFO,触发控制电路,LCD 显示控制电路,频率周期测量模块等,构成了示波表的数字核心模块。为了达到良好的交互效果,本系统采用了320×240点阵LCD,配合图形用户界面,实现同用户的实时交互。本设计使用Altera 公司的Cyclone 系列FPGA 芯片,它包含丰富的资源,并提供Nios 软核CPU,使开发过程得以简化。本文重点阐述示波表系统软件结构设计及底层驱动的实现,包括示波表系统的框架设计、底层硬件驱动程序设计、模块配合控制程序设计以及部分算法的设计实现。此外,对于在设计过程中所遇到的困难以及所采取的各种调试方法在本文中也给出说明。为了提高软硬件协同开发的并行度,本文还阐述了高级语言级仿真系统的设计及实现,使开发过程中软件的开发对硬件的依赖程度得到降低。最后,本文对系统调试和测试进行了详细的描述。通过各方面的测试,得出本系统基本达到了设计要求。
张玉华, 许惠玉[9]2013年在《基于ARM的数字存储示波表的设计》文中研究指明介绍一种数字存储示波表的设计原理与实现,该测量仪使用ARM作为控制核心,从模拟通道获得数据,并进行相应的处理,获得需要显示的信息。同时接收和正确分析操作者输入的信息,并由此控制其它部分协调工作,实现了数字存储示波器、万用表和频率计3种功能,是一款常用的电子测量仪表。
卫刚[10]2006年在《200MHz手持式数字存储示波表软件系统设计》文中研究说明数字存储示波表作为测试技术的重要工具而被广泛使用于各个领域,同模拟示波表相比具有许多优点,并有逐步取代传统模拟示波表的趋势。目前,国外在数字存储示波表领域的技术已经非常成熟,并且占领了绝大部分的国内市场份额。而国内的数字存储示波表的研制尚处于起步阶段。因此自主研制数字存储示波表成为必要。本课题是研制带宽200MHz的手持式数字存储示波表的软件系统。本文介绍了一种智能仪器仪表的软件设计方法,着重介绍了菜单界面的软件编写方法,本次软件设计的硬件平台以TI公司的DSP(TI公司的TMS320VC5416)为核心,应用CCS软件为软件开发平台,程序采用DSP的C语言和DSP汇编混合编写。本文重点对系统的初始化、显示处理模块、数据处理模块进行介绍。系统初始化模块包括DSP的初始化,示波表参数初始化以及芯片存储空间的分配;数据处理模块不仅有常规的测量方法,而且采用了光标测量,可以通过光标的选择和移动来测量所需要的参数,测频还采用软硬件相结合的方法,有硬件测频法和软件测频法,以及对测量误差产生的部分原因进行分析;在显示处理模块介绍了字符显示原理,光标显示以及开机画面的显示,着重介绍了界面菜单的软件编写方法。
参考文献：
[1]. 基于SOPC技术的手持式数字存储示波表硬件设计[D]. 郭志勇. 电子科技大学. 2004
[2]. 数字存储示波表的软件设计[D]. 蒋薇. 电子科技大学. 2003
[3]. 基于ARM的手持数字存储示波表设计[D]. 刘丽娜. 安徽理工大学. 2014
[4]. USB OTG在手持数字存储示波表中的应用研究[D]. 王永胜. 电子科技大学. 2009
[5]. 500MSPS数字存储示波表软件设计[D]. 赵麟. 电子科技大学. 2009
[6]. 1GSPS数字存储示波表软件设计[D]. 陶扬. 电子科技大学. 2008
[7]. 高速数字存储示波表软件设计[D]. 方韬. 电子科技大学. 2012
[8]. 手持式数字存储示波表系统设计及底层驱动实现[D]. 廖晓鹏. 电子科技大学. 2005
[9]. 基于ARM的数字存储示波表的设计[J]. 张玉华, 许惠玉. 工业控制计算机. 2013
[10]. 200MHz手持式数字存储示波表软件系统设计[D]. 卫刚. 电子科技大学. 2006
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