電工電子模塊化綜合設(shè)計(jì)與訓(xùn)練平臺(tái)——虛擬儀器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、ELECTRICANDELECTR0lMCMODULARDESIGNANDCON口REHENSIVETRA刪GPLATFORM——RESEARCHANDDESIGNOFVII汀UALINSTRIFMENTSADissertationSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYPanTingtingSupervisedbyProfessorHuRe

2、njiSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityApril2010摘要摘要針對(duì)傳統(tǒng)電工電子實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)固定、資源單一、不能擴(kuò)展等不利因素對(duì)于開(kāi)放式、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)所帶來(lái)的制約，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了“電工電子模塊化綜合設(shè)計(jì)與訓(xùn)練平臺(tái)“。它包括虛擬儀器、信號(hào)處理、通用數(shù)字電路、通用模擬電路等多個(gè)具有不同應(yīng)用特點(diǎn)的模塊。本論文的主要工作是研究和設(shè)計(jì)虛擬儀器模塊，它包括測(cè)試數(shù)字信號(hào)的邏輯分析儀，測(cè)試模擬

3、信號(hào)的數(shù)據(jù)采集儀和作為信號(hào)源的任意波形發(fā)生器。設(shè)計(jì)中采用虛擬儀器技術(shù)，充分利用計(jì)算機(jī)資源，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)儀器的原理和功能，掌握儀器的各項(xiàng)操作，完成實(shí)際測(cè)量過(guò)程，達(dá)到和使用實(shí)際儀器進(jìn)行教學(xué)的相同目的。論文首先規(guī)劃了儀器的基本功能和設(shè)計(jì)指標(biāo)，通過(guò)方案比較和論證，提出了“FPG刖CPLD底層硬件USB通信接口LabVIEW應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)”的總體設(shè)計(jì)方案。其次，論文圍繞儀器的功能和性能指標(biāo)，進(jìn)行芯片選型，完成儀器底層硬件各模塊的電路設(shè)計(jì)。

4、在儀器的內(nèi)核實(shí)現(xiàn)上，使用VHDL硬件描述語(yǔ)言與原理圖相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，在FPGA／CPLD中進(jìn)行系統(tǒng)的邏輯控制設(shè)計(jì)。在LabVIEW82應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，規(guī)劃了儀器的前面板，設(shè)計(jì)了框圖程序，并調(diào)用了FTDI公司提供的D2XXUSB驅(qū)動(dòng)程序，完成USB驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)，對(duì)應(yīng)用軟件的工作狀態(tài)進(jìn)行了分析并給出了上位機(jī)與底層硬件之間的通信協(xié)議。最后，論文對(duì)主要工作成果進(jìn)行了總結(jié)，并指出了系統(tǒng)硬軟件需要進(jìn)一步完善和發(fā)展的方面。【關(guān)鍵詞】電工電子模