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基于FPGA的数字存储示波器的设计5 F% p/ H/ Y5 ^1 R1 D
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摘要
7 I6 _/ c% {; C9 H# r2 f. Z7 p4 p数字存储示波器在仪器仪表领域中占有重要的地位，应用范围相当广泛,所
! _ h; T) e( ?+ y6 t0 T以对示波器的研制有重要的理论和实际意义。本文针对数字存储示波器的设计进
6 F7 R/ F r, K9 l1 ]0 h+ _行了深入的研究，旨在研制出100MHz带宽的数字存储示波器。; ~( g; _) F# C$ t+ g p
从各个方面考虑，选用了DSP、FPGA和单片机的方案来设计整个系统。整$ z, A, Z( D8 E s! D& m
个系统采用单通道的方式。信号进来首先经过前端的调理电路把信号电压调整到
( N; u* [) R I0 ~& ~5 T, k2 J5 z5 eAD的输入电压范围之内，这里调理电路主要是由信号衰减电路和信号放大电路) \4 p7 K% r& p: V, E
所组成。调理后的信号再送到AD变换电路里面完成信号的数字化。然后把AD1 \* Z" V# Z. Z* Q0 E
转换后的数据送到FPGA中，并把数据保存到FPGA中的FIFO中，FPGA中的
! L# g" `& f! T) ?! A电路主要包括有FIFO、触发系统、峰值检测、时基电路等。
3 K" ]6 \2 L7 }+ ~) g* ?6 W8 WDSP处理器主要是用来从FIFO中提取数据并进行相应的处理。因为DSP运
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算速度快,所以本文利用DSP来完成滤波和波形重建的时候的插值算法等功能。; A1 r1 @) l& e# T- L8 M" F
然后DSP利用其多缓冲串口把数据送到单片机，单片机把从DSP中发送过来的# t4 C5 K, Z+ D! w, u
数据显示到LCD上，同时利用单片机来管理键盘等功能。在软件方面主要完成 K \# `- L0 i: ^ I
了程序的一些初始化驱动,比如说是FLASH驱动、LCD驱动、DSP串口初始化、2 U6 f! H- C9 D; d
FPGA初始化等相关工作。* P: y9 n- Z9 ]$ `9 J
由于本文采用FPGA,使得数字存储示波器的设计比较灵活，容易升级。可.) a$ k6 y) `0 v* m a
以根据自己的需要进行相关的改进，例如对外围电路做进--步地扩展。
5 x( A3 P1 r; m4 S) v, w关键词: DSP; FPGA; 单片机;数字存储示波器; LCD, s, e- w% I! _7 ^
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发表于 2020-8-4 11:20
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