【摘 要】
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随着电子装备复杂性的提高,对测试设备提出了更高的要求。因此现代大型测试系统往往采用标准总线模块化设备,其具有便于协同测试、功能灵活、易于升级和自动化测试程度高等诸多优势。本文基于的多测试总线模拟信号测试模块硬件平台采用模块化思想,设计并实现三种总线接口,以适应采用不同通信协议的测试系统,同时集成示波器、频率计和任意波形发生器三种功能,解决了传统测试模块适配能力差、功能单一的问题。本文的主要研究内容
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随着电子装备复杂性的提高,对测试设备提出了更高的要求。因此现代大型测试系统往往采用标准总线模块化设备,其具有便于协同测试、功能灵活、易于升级和自动化测试程度高等诸多优势。本文基于的多测试总线模拟信号测试模块硬件平台采用模块化思想,设计并实现三种总线接口,以适应采用不同通信协议的测试系统,同时集成示波器、频率计和任意波形发生器三种功能,解决了传统测试模块适配能力差、功能单一的问题。本文的主要研究内容如下:1.宽带示波器逻辑设计:示波器逻辑是本文论述的重点,为了更好采集不同特征的信号,提高用户使用体验,设计了两种存储模式（普通存储模式和深存储模式）三种采集模式（正常采集模式、峰值模式、高分辨率模式）。本文针对不同的存储模式设计不同的抽点方案,同时针对三种采集模式设计了均匀抽取、峰值抽取和平均值抽取三种抽取方式。2.高分辨率频率计逻辑设计:在不增加时间扩展电路的情况下,利用现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）内部的时钟单元拼合成1GHz计数时钟,实现了1ns分辨率的高精度测频测周功能。3.任意波形发生器逻辑设计:采用高速直接数字频率合成（Direct Digital Synthesis,DDS）和低速DDS的双DDS方案,其中高速DDS中的存储器存储波形数据,实现多种标准波形的产生;而低速DDS中的存储器存储频率控制字,两个DDS配合实现多种调制波形的产生。4.多测试总线架构设计:除了标准的PXI传输控制器和PXIe传输控制逻辑外,本模块还设计了自定义通用总线传输控制逻辑。自定义通用总线接口测试模块可通过背板与测试系统相连实现与其他标准总线接口测试系统的适配。通过对上述内容的研究,本文实现了对多种标准总线接口测试系统的适配,并在单片FPGA上实现双通道2GSPS采样率示波器、1ns分辨率频率计和双通道任意波形发生器的功能,有效降低模块体积并实现三种功能的集成。
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