基于SOPC技術(shù)的手持式數(shù)字存儲(chǔ)示波表硬件設(shè)計(jì).pdf

1、介紹了一種基于可編程片上系統(tǒng)(System On Programmable Chip,以下簡(jiǎn)稱SOPC)技術(shù)的手持式數(shù)字存儲(chǔ)示波表的硬件實(shí)現(xiàn)方案.在對(duì)示波器工作原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析后,通過在FPGA中植入嵌入式系統(tǒng)處理器作為核心控制電路,利用FPGA中的可編程邏輯資源和IP軟核來構(gòu)成該嵌入式系統(tǒng)處理器的接口功能模塊,借助于Avalon總線,實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍模擬通道、高速A/D轉(zhuǎn)換器、RAM、LCD顯示器、鍵盤等硬件的控制.闡述了示波表系統(tǒng)的整體

2、設(shè)計(jì)框架和各個(gè)模塊的具體設(shè)計(jì)電路,其中包括模擬通道部分、數(shù)字控制部分、電阻測(cè)量部分、電源供電部分、人機(jī)交換部分等.針對(duì)示波表系統(tǒng)具體所完成的各種功能用途,文章著重討論了示波表系統(tǒng)的核心部分,即基于SOPC技術(shù)的數(shù)字控制部分在完成具體功能方面所起到的關(guān)鍵作用和實(shí)現(xiàn)電路.特別是在示波表數(shù)據(jù)采集、工作方式、觸發(fā)模式、運(yùn)行模式、時(shí)基幅基控制、LCD顯示等方面,如何充分合理利用FPGA的特點(diǎn),及其與軟核CPU協(xié)調(diào)工作方面,進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹.針

3、對(duì)示波表系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)于帶有觸發(fā)點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)的技術(shù)難點(diǎn)問題,本文提出了環(huán)形FIFO設(shè)計(jì)思想,實(shí)現(xiàn)了完全由FPGA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集存儲(chǔ)的方案,這樣既保證了信號(hào)的穩(wěn)定觸發(fā),又實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速采集存儲(chǔ),簡(jiǎn)化了軟件的設(shè)計(jì),提高了系統(tǒng)性能.本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件和相關(guān)的軟件程序很好地實(shí)現(xiàn)了手持式數(shù)字存儲(chǔ)示波表的信號(hào)自動(dòng)手動(dòng)測(cè)量、波形和變量存儲(chǔ)、電阻測(cè)量等功能.由于SOPC技術(shù)具有芯片體積小、易編程、運(yùn)行速度快、穩(wěn)定性高;軟件設(shè)計(jì)靈活、開發(fā)周期短等