基于SOPC的虛擬示波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)前所未有的革命。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所具有的強(qiáng)大處理和顯示能力，使其在數(shù)據(jù)采集、分析和表達(dá)中提升了儀器設(shè)備的整體性能。以虛擬儀器為主要代表的新型儀器正改變著傳統(tǒng)儀器設(shè)計(jì)的理念，新型儀器充分整合了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的軟硬件資源，把計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，新型儀器充分融合了電子測(cè)量、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測(cè)量?jī)x器，因其性價(jià)比高、使用便捷等眾多優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。
　　

2、虛擬儀器主要包括數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件以及通信媒介。硬件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部輸入信號(hào)的采集功能，再把采集獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過通信接口傳送到計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，最后用LabVIEW等語言編程實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)信號(hào)相關(guān)參數(shù)的測(cè)量、顯示等。本課題介紹了整個(gè)系統(tǒng)的下位機(jī)硬件電路和上位機(jī)應(yīng)用軟件的編寫，虛擬示波器主要有兩部分組成：下位機(jī)硬件電路和上位機(jī)計(jì)算機(jī)軟件，其中下位機(jī)硬件電路主要完成數(shù)據(jù)采集和傳輸，上位機(jī)計(jì)算機(jī)軟件主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。通過下位機(jī)硬

3、件電路和上位機(jī)計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的有機(jī)結(jié)合，虛擬示波器不但可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)示波器的功能，而且可以實(shí)現(xiàn)比如頻譜分析、波形存儲(chǔ)等新功能。因此把虛擬示波器應(yīng)用到科研教學(xué)和實(shí)際工作中是十分有必要的。本課題主要探討了下位機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)，它主要由信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、基于FPGA的SOPC控制電路以及作為下位機(jī)硬件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件之間通信媒介的USB通信模塊；并介紹和描述了上位機(jī)計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的人機(jī)交互界面、基本的操作和應(yīng)用軟件的部分功