基于SOPC的虛擬示波器的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷一場前所未有的革命。計算機系統(tǒng)所具有的強大處理和顯示能力，使其在數(shù)據(jù)采集、分析和表達中提升了儀器設(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)計的理念，新型儀器充分整合了計算機系統(tǒng)強大的軟硬件資源，把計算機技術(shù)和測量技術(shù)有機的結(jié)合在一起，新型儀器充分融合了電子測量、信號處理、計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測量儀器，因其性價比高、使用便捷等眾多優(yōu)點得到了廣泛的認可和應(yīng)用。
　　

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

3、件電路和上位機計算機應(yīng)用軟件的有機結(jié)合，虛擬示波器不但可以實現(xiàn)傳統(tǒng)示波器的功能，而且可以實現(xiàn)比如頻譜分析、波形存儲等新功能。因此把虛擬示波器應(yīng)用到科研教學(xué)和實際工作中是十分有必要的。本課題主要探討了下位機硬件電路的設(shè)計，它主要由信號調(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硬件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機應(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計算機應(yīng)用軟件的人機交互界面、基本的操作和應(yīng)用軟件的部分功