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基于FPGA的数字存储示波器的设计( _ ~/ E \0 F/ u) y1 Y
* k: N2 F- \3 i, N
摘要 r/ B- K @2 u+ I/ l# U
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, e0 ^3 y+ C: `
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2 G6 j) X' e! P! o+ {' l
行了深入的研究，旨在研制出100MHz带宽的数字存储示波器。4 [! @ g/ W9 d; u& 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. j& _' y0 c) n
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
2 D6 V7 ]! v1 w! TAD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3 |8 w# w, h+ B& T* V+ I2 @
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AD2 i! L: |- p9 v4 v8 ~7 U& l
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
0 ?) u0 Z3 a" u, x, \) I3 Z+ @电路主要包括有FIFO、触发系统、峰值检测、时基电路等。
. {. u& p7 t/ O0 y. o; m. _' QDSP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) i( a) ~" s4 Z Q2 E) r0 \
; R5 t. Q7 A( b8 E7 [
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。: Z, I8 P' _8 D" J T
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
" M: [, e7 F' B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
, r _+ C! V# I6 R/ N! M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、6 z: I4 s# x$ k j! }3 f
FPGA初始化等相关工作。7 M8 b3 E+ |( i0 F& F7 C
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.
4 v2 Z' |, q" F# X3 f( a+ \% c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。* w# E' H& x% K9 M+ Z8 ^
关键词: DSP; FPGA; 单片机;数字存储示波器; LCD
( S4 I& F& h* A, r0 k+ e8 f+ b" z, q
8 f% \: `# Y0 r9 X. T; {7 D8 R. ~. y# }
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发表于 2020-8-4 11:20
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