论文部分内容阅读
随着示波器的采样率和带宽的提高,处理系统需要面对更大的数据量,DSP(数字信号处理器)数据带宽小,并且一般不能运行操作系统,无法满足如今示波器的功能需求。与之相比,工控机能更快更有效地处理数据,能更灵活地处理各个终端的快速通信,由于工控机中的CPU采用X86复杂指令集,可运行Windows操作系统。Windows是使用最广泛的操作系统,拥有强大的图形界面,提供丰富的开发资源和强大的开发环境。依托强大的开发环境,Windows拥有强大的通信能力和扩展能力,能方便地将工控机与各设备互连,若需要增加硬件模块,只需将对应开发组件添加到程序中。同时,随着设备复杂化和高速化的发展,混合信号在工程师的研发和调试中也越来越常出现。因此,本文基于Windows操作系统设计示波器处理系统,提高了示波器的数据处理能力,丰富了示波器的功能,并在示波器中添加逻辑分析模块以适应近来时常出现的混合信号测量环境。本文基于一款2.5GSPS采样率,14位垂直分辨率,最大1GHz带宽的示波器,对其处理系统的硬件平台和逻辑分析模块进行设计和研究。其中,处理系统负责对模拟通道和采集系统的控制、各种对外互联的接口、示波器波形的正确显示。本文的主要研究内容如下:1、根据处理系统及逻辑分析模块的功能和指标确定总体设计方案。2、在确定了总体设计方案后,完成处理系统的硬件平台搭建包括本地板卡与工控机的连接硬件设计、外部接口硬件设计和数据缓存模块硬件设计。3、在逻辑器件中实现基于状态检测的数字触发功能以及三维映射波形的成像功能。4、在示波器中添加逻辑分析模块,实现1.25GSPS采样率、125Mpts存储深度,使示波器能对混合信号进行同步的综合分析。5、验证各个模块相应的功能。