混合信号分析仪逻辑模块硬件设计

论文摘要

混合信号分析仪是在数字示波器和逻辑分析仪的基础上发展起来的一种新型测试仪器。混合信号分析仪既具有逻辑分析仪通道多、触发方式多的功能,又具有示波器对信号幅度的细致观察功能和强大的参数测量功能,而且能实现数字信号和模拟信号的同步分析和交互触发。因此,混合信号分析仪更能适应高速复杂系统的信号完整性测试要求,是现代测试系统中不可或缺的综合性测试设备。逻辑采集模块作为混合信号分析仪的一个重要组成部分,不仅在数据的采样率和存储深度上提出了更高的要求,还对逻辑模块和模拟模块之间的混合触发和整个系统的屏幕刷新速度提出了要求。针对上述要求,本文以混合信号分析仪的逻辑模块硬件设计为基础,对系统整体的设计方案及各功能模块的功能和实现进行了讨论,围绕如何提高采样频率、大容量存储深度的实现、信号的混合触发和提高屏幕的刷新速度进行了探索和研究。本文的主要工作内容有:1.数据采集通道部分设计:包括逻辑探头的设计、信号的数字化处理和数字模拟信号复用电路的设计。2.基于双存储系统的自动/单次采样显示技术:包括采样电路的设计、存储控制电路的设计、等效数据压缩的设计、双存储电路的设计以及时钟电路的设计。3.数据采集模块与主控计算机PCI接口电路的设计与实现,结合PCI总线的特点提出了接口实现方案。4.硬件调试说明、设计改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 混合信号分析的应用和发展
• 1.1.1 混合信号分析仪在测试领域的应用
• 1.1.2 混合信号分析仪在国内外的发展现状
• 1.2 混合信号分析仪设计任务及要求
• 第二章 混合信号分析仪系统设计
• 2.1 混合信号分析仪总体结构设计
• 2.2 逻辑模块硬件结构设计
• 第三章 逻辑模块的硬件设计
• 3.1 数据采集通道电路
• 3.1.1 逻辑探头的设计
• 3.1.2 输入信号的数字化处理
• 3.1.3 信号复用电路
• 3.2 触发电路设计
• 3.2.1 触发方式的分类
• 3.2.2 触发产生电路
• 3.3 基于双存储系统的自动/单次采样显示技术
• 3.3.1 双存储问题的提出
• 3.3.2 采样电路的设计
• 3.3.3 存储控制模块的设计
• 3.3.4 等效数据压缩模块设计
• 3.3.5 毛刺检测电路的设计
• 3.3.6 存储系统的设计
• 3.3.7 时钟电路的设计
• 第四章 PCI接口电路设计
• 4.1 PCI总线的特点
• 4.2 PCI接口实现方案
• 4.3 PCI9054的特性及功能
• 4.4 PCI接口电路的设计
• 4.4.1 PCI9054与PCI总线信号接口的设计
• 4.4.2 PCI9054与串行EEPROM的连接与设计
• 4.4.3 PCI9054与FPGA的连接设计
• 第五章 硬件调试与指标功能测试
• 5.1 硬件调试
• 5.2 指标及功能测试
• 5.3 设计改进
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的科研成果和发表的学术论文
• 附录