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基于FPGA的数字存储示波器的设计; \, w2 c! A0 z8 p2 i$ H; {
5 p* _0 d* l$ a5 ?/ q, I6 o摘要% r; c- J( W. o! u0 g5 n0 {
数字存储示波器在仪器仪表领域中占有重要的地位，应用范围相当广泛,所5 Q% x' s n3 o5 j
以对示波器的研制有重要的理论和实际意义。本文针对数字存储示波器的设计进
! O8 y9 L) W1 k0 m: k) {* w) k% @行了深入的研究，旨在研制出100MHz带宽的数字存储示波器。
" } A D* |; V+ w& X% o从各个方面考虑，选用了DSP、FPGA和单片机的方案来设计整个系统。整
% k2 j) X, g! s- Z) ~' ?个系统采用单通道的方式。信号进来首先经过前端的调理电路把信号电压调整到1 @! I( K. [1 U+ u$ t8 s7 C
AD的输入电压范围之内，这里调理电路主要是由信号衰减电路和信号放大电路) [. N/ W8 @; h- T
所组成。调理后的信号再送到AD变换电路里面完成信号的数字化。然后把AD
! x% |8 R1 G+ P; u+ m i4 u转换后的数据送到FPGA中，并把数据保存到FPGA中的FIFO中，FPGA中的
* V& e1 L% ^3 x: @3 p电路主要包括有FIFO、触发系统、峰值检测、时基电路等。1 e5 j. _9 D# R& Z6 q7 t4 t y. p
DSP处理器主要是用来从FIFO中提取数据并进行相应的处理。因为DSP运8 L" E2 B% {3 E0 Q* p' S% V
$ @9 N" Z0 s8 g算速度快,所以本文利用DSP来完成滤波和波形重建的时候的插值算法等功能。+ e; }8 d) y: K* F/ b8 W) c
然后DSP利用其多缓冲串口把数据送到单片机，单片机把从DSP中发送过来的
: A4 h$ J, D! B1 d t! Z数据显示到LCD上，同时利用单片机来管理键盘等功能。在软件方面主要完成' e; R# T; t* T0 N9 ?: z/ h
了程序的一些初始化驱动,比如说是FLASH驱动、LCD驱动、DSP串口初始化、8 q; Z% E( A! d) h( c8 L% c& z
FPGA初始化等相关工作。7 q* W/ d" t+ w U
由于本文采用FPGA,使得数字存储示波器的设计比较灵活，容易升级。可.
8 Q: [6 }# @& {- q. I" }以根据自己的需要进行相关的改进，例如对外围电路做进--步地扩展。, C0 k5 A" T3 g
关键词: DSP; FPGA; 单片机;数字存储示波器; LCD
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发表于 2020-8-4 11:20
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