一種多功能虛擬儀器的研究.pdf

1、測(cè)試儀器是工業(yè)生產(chǎn)和教育科研領(lǐng)域不可或缺的設(shè)備之一，使用傳統(tǒng)的測(cè)試儀器構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，需要獨(dú)立的信號(hào)發(fā)生設(shè)備和信號(hào)采集設(shè)備，兩臺(tái)設(shè)備之間的同步協(xié)調(diào)性差，缺乏靈活性與便捷性。為解決這些問(wèn)題，本論文在借鑒虛擬儀器設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種將信號(hào)發(fā)生功能與信號(hào)采集處理功能集于一體的多功能虛擬儀器，且信號(hào)發(fā)生與信號(hào)采集可以同步工作，使用這一臺(tái)儀器即可組建一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)。
　　 本多功能虛擬儀器采用計(jì)算機(jī)USB總線(xiàn)與儀器板卡連接通信。

2、用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)上的客戶(hù)軟件即可以靈活地對(duì)本儀器進(jìn)行設(shè)置和操作。本多功能虛擬儀器在整體結(jié)構(gòu)上使用可編程邏輯門(mén)陣列(FPGA)作為采樣通道的核心，使用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為波形發(fā)生通道的核心，二者通過(guò)中斷信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。這種結(jié)構(gòu)使得儀器的信號(hào)采集處理功能和波形信號(hào)發(fā)生功能既可以獨(dú)立工作也可以并行地同步工作，使用靈活方便。
　　 論文在上述結(jié)構(gòu)思想的基礎(chǔ)上，分章節(jié)闡述了這種多功能虛擬儀器的實(shí)現(xiàn)，其內(nèi)容分為三大部分：
　

3、　 (1)硬件部分：論文第二章對(duì)儀器的整體硬件結(jié)構(gòu)，USB通信接口模塊，采樣輸入通道和波形輸出通道的硬件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)說(shuō)明并對(duì)其中濾波模塊進(jìn)行了仿真分析。
　　 (2)軟件部分：論文的第三、四、五章分別對(duì)儀器的客戶(hù)軟件和USB模塊軟件、FPGA模塊軟件、DSP模塊軟件的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)論述，對(duì)波形發(fā)生兩種理論和DSP作波形發(fā)生控制器的幾種方法做了比較分析，并對(duì)常見(jiàn)波形進(jìn)行了算法仿真分析。
　　 (3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和誤差分析部分：