虚拟数字存储示波器是日益发展成熟的虚拟仪器技术在示波器领域的一种具体应用实例,是数字存储示波器发展呈现多元化的一个重要分支。相比传统的数字存储示波器,虚拟数字存储示波器具有开发费用低,维护方便,节省成本等优点。但是在波形显示的实时性和仪器的整个性能方面,虚拟示波器具有其本身的缺陷。如何进一步提高虚拟示波器的性能,加快其下位机数据采集模块与上位机软件之间的传输速率,一直是虚拟示波器向前发展需要解决的问题本文介绍了一种基于FPGA技术的虚拟数字存储示波器的设计方案,主要阐述了虚拟数字存储示波器数据采集模块的软硬件以及上位机软件的设计实现。数据采集模块硬件设计中选用了Actel公司推出的基于Flash架构的FPGA做为模块的主控制芯片,利用其内部集成的丰富的硬件资源和众多的可编程器件,减少了数字存储示波器FIFO控制电路和时钟产生电路的设计,降低了成本,提高了系统的集成度和抗干扰性,并且整个仪器的性能得到了增强。数据采集模块与上位机软件之间采用USB总线做为通讯总线,选用了Silicon Labs公司的C8051F340单片机做为USB通讯控制芯片,使得上位机与下位机的通讯速率得到了提高,波形显示的实时性得到了增强,编程易于实现,缩短了开发周期。上位机软件设计方面,采用Visual C++6.0做为软件的开发工具,界面更为友好,数据处理易于实现,软件开发变得更为灵活。整个系统具有性能稳定可靠,功能易于升级与扩展,开发成本较低,波形数据处理灵活,体积较小等一系列优点,可广泛应用于实验室与教学活动当中,在数字存储示波器的低成本和低应用领域具有一定的应用前景和研究价值。