基于USB接口的虚拟数字存储示波器

论文题目: 基于USB接口的虚拟数字存储示波器

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电子与通信工程

作者: 赖建平

导师: 朱红,刘维邦

关键词: 通用串行总线,数字存储示波器,数据采集,可编程逻辑器件,虚拟仪器,编程语言

文献来源: 电子科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着现代检测技术向智能化、网络化、集成化、自动化和数字化的方向发展，计算机以高效、快速的数据处理能力发挥着越来越重要的作用。虚拟示波器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的一种新型高科技产品，充分利用现有的计算机资源，用计算机软件代替传统仪器的某些硬件的功能，用计算机的显示器代替传统仪器物理面板，具有强大的数据采集、分析、处理、显示、存储和网络发布等功能，而基于USB接口的虚拟数字存储示波器还有即插即用、无需外部电源、使用灵活方便等好处，显示出强劲的生命力，代表了测试测量仪器的发展方向，必将在测试领域得到广泛应用。论文设计了一种基于USB接口的虚拟数字存储示波器。设计方案：示波器的数据采集系统采用两种取样方式，实时取样和等效时间取样；采样数据的传输，从A／D转换器到存储器到USB的外设芯片，在高速可编程逻辑器件的控制下实现DMA传输方式；虚拟示波器面板采用LabVIEW图形化编程语言进行编程。论文首先介绍了虚拟仪器、数字存储示波器、USB接口的特点及优点，接着从硬件系统和软件系统两方面对基于USB接口的虚拟数字存储示波器系统设计作了详细论述，另外，还提出了电路设计中应注意事项及抗干扰措施等。最后，通过示波器校准仪和标准信号源对系统性能的测量和测试，以及与惠普公司的HP54601B的数字存储示波器的测量结果相比较，进行系统的性能分析及信号波形分析。经测试，系统达到了普通示波器的各项指标要求，垂直幅度精度≤±3％，水平扫描时间系数误差≤±3％，上升时间≤15nS，并且对于1M以下的随机信号，有较好的波形复现能力及较高的精度。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章引言

1.1 研究虚拟数字存储示波器的意义

1.2 虚拟仪器概述

1.3 数字存储示波器简介

1.4 USB接口技术简介

1.5 系统设计目标

1.6 系统设计的基本结构

1.7 系统设计的基本原理

第二章硬件设计

2.1 信号采集模块的设计

2.11 等效时间取样方式

2.12 实时取样方式

2.13 采集模块的具体设计

2.2 数字控制模块的实现

2.3 通用USB外设控制芯片

2.4 抗干扰措施

第三章软件设计

3.1 可编程逻辑器件的程序设计

3.2 客户端程序与单片机程序的数据传输协议

3.3 单片机程序的设计

3.4 驱动程序的设计

3.5 虚拟面板程序的设计

第四章系统性能分析

4.1 模数转换器的性能分析

4.2 系统性能分析

4.3 信号波形分析

第五章结论

致谢

参考文献

个人简历

发布时间: 2006-11-28

参考文献

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[7].USB接口虚拟示波器的研究与设计[D]. 文乔.武汉大学2005
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[9].光电测试系统中基于USB接口的数字存储示波器的研制[D]. 张宝东.国防科学技术大学2005
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基于USB接口的虚拟数字存储示波器

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