随着电子测量技术的快速发展,电子测量技术已经成为学科中的一员,它的快速发展推动了数字示波器技术的提高。这些年,数字示波器已经逐渐成为电子测量领域无法替代的测量工具。随着科技迅速发展,现代测量对电子仪器速度、精度、智能化等各方面要求是越来越高,数字示波器在电子测量领域也应用越来越广泛。大学生在学习过程中对数字示波器的需求也越来越大,昂贵的价格使学生无法承担。对于这些问题,本文通过对传统数字示波器的功能和指标进行分析,提出了基于Cyclone V SoC为设计数字示波器的硬件平台,并结合FPGA技术的设计方案。该方案采用Altera公司的CycloneV SoC上的微处理器Cortex-A9作为控制核心,其强大的灵活接口技术和控制性能可以大大简化系统的编程和控制。最后,设计出的示波器既价格低廉又携带方便,使每个学生可以充分利它来学习。论文的主要研究内容可归纳如下:首先,对数字示波器的基本原理做了深入学习,并通过和模拟示波器的对比列举了数字示波器的特点。还对该设计数字示波器的主要功能做了分析。包括:档位控制功能、数据采集控制功能、数据读写与存储功能、波形显示功能、触发功能等。其次,详细规划了数字示波器系统的设计方案。在方案中描述了数字示波器性能指标和功能,也分析了我们选择使用的Linux操作系统和Cortex-A9处理器的优势。最后给出了数字示波器系统的设计结构。再次,完成了数字示波器的软件环境的建立。包括编译环境和编译器的建立,嵌入式Linux操作系统的移植,preloader镜像文件的建立、设备树的构建移植,VGA、网口、USB设备驱动的编写。最后,详细研究了数字示波器设计流程。使用可视化的图形编程环境QT作为平台来开发设计数字示波器软件,并分析了QT的核心机制和QWT库的移植要点。最终,通过界面编程设计、后台编程设计、算法设计来完成我们的数字示波器。