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随着科学技术的不断发展,各种科学研究中的涉及到的信号测试也越来越多,示波器作为最重要的测试设备,使用场景和功能需求越来越复杂,因此示波器的研发也必须不断发展,通过改善硬件性能和软件程序以满足多样性用户的不同需求。示波器发展当中,高性能、便携式、智能化是数字存储示波器研究的重点方向,然而三者往往不可兼得,定制灵活度最高的虚拟示波器需要配合PC机以及复杂的编程环境使用,让普通使用者增加了开发成本,而且移动不方便。基于嵌入式平台的便携式数字示波器由于兼具数字存储示波器和数字万用表的测量功能和技术特性,而且体积小、重量轻、功耗低,不仅可以满足室内外测试等应用场合,而且其友好的开发环境友可满足特定用户的个性化需求。另外,基于嵌入式平台的便携式数字示波器成本低廉,可在电子电工课程的培训教学中作为开发工具箱使用,帮助电子电工深入理解信号测量原理。嵌入式数字示波器是近年发展起来的一种实现数据及波形实时显示的智能终端设备。目前通用的数字示波器多采用DSP、内嵌微处理器型FPGA或DSP+FPGA结构。本文设计的数字存储示波器采用MCU+FPGA的结构,以Altera公司低端廉价Cyclone FPGA作为信号采集、处理主要单元,以51单片机作为控制、人机交互主控单元,这种设计是一种功能齐全、性能优秀、成本低廉的设计方案,并且可作为一个独立的嵌入式智能终端开发箱使用。本文还介绍了分时采样模块的设计和FFT变换的设计。通过分时采样,可以把高频、快速信号变成低频、慢速重复信号,从而采集200MHz的高速周期信号。通过FFT变换分析,可以对被测信号进行频谱分析。通过测试,这款基于FPGA的数字存储示波器具备高精度、低功耗、稳定可靠、灵活方便等优点。