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便携式数字存储示波表具有普通数字存储示波器的基本功能,并具有便携式仪器体积小、重量轻、便于携带以及低功耗等典型特点,充分体现了目前仪器设备的发展特点。本文介绍了一种基于可编程片上系统(System On Programmable Chip,以下简称SOPC)技术的便携式数字存储示波表的软件实现方案。本课题设计的数字存储示波表通过在FPGA 芯片中植入CPU 软核作为系统的控制核心,并利用FPGA 中的可编程逻辑资源构成该嵌入式系统的外围数字控制电路,借助于Avalon 总线,实现高速FIFO,触发控制电路,LCD 显示控制电路,频率周期测量模块等。在对示波器工作原理、系统硬件构架、软件开发平台、硬件抽象层和逻辑服务层的软件等进行简要讨论的基础上,对波形重建、波形参数的计算和实现、液晶显示格式、用户交互式界面、键值扫描、自动测量和手动测量的实现进行了详细研究,提出了重建波形、LCD 上的显示输出所涉及到的问题以及解决方案,实现了波形的重建、相关参数的计算与显示、汉字与字符的输出、波形相关标志位和中文菜单的显示,实现了有效、稳定地判定按键并响应按键操作功能,可靠地满足用户的需求,实现了示波表系统对信号进行自动测量和手动测量的功能。最后,本文详细描述了系统的测试和测试结果。论文讨论的重点集中在示波表用户交互界面、系统应用层关键软件模块的设计与实现、以及对波形重建算法和频率周期测量算法的研究及其在本系统中的实现上。本文设计的系统应用软件与相关硬件及其他层软件配合工作,很好地实现了手持式数字存储示波表的各项功能:双通道; 320×240LCD 显示;实时采样率100MHz;记录长度4KB;垂直分辨率8bit/S;可自动测量;工作方式:触发、滚动;触发方式:自动、触发、单次;测量周期、频率、峰峰值等等。由于SOPC技术具有芯片体积小、易编程、运行速度快、稳定性高、软件设计灵活、开发周期短等特点,在便携式设备开发中具有广泛的应用前景。由本文设计的数字示波表系统结构为其它便携式设备开发者提供了一个很好的设计实例。