论文题目: 采用虚拟仪器技术的任意波形发生器的研制
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电力电子与电力传动
作者: 黄轶程
导师: 曹鸣
关键词: 任意波形发生器,虚拟仪器
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 任意波形发生器(AWG)是一种常用的信号源,广泛用于科学研究、生产实践和教学实践等领域。虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命,代表着仪器发展的最新方向和潮流,是信息技术的一个重要领域。本论文的主要工作是结合虚拟仪器技术,进行任意波形发生器的研究与设计。首先,论文介绍了虚拟仪器技术的基本理论,包括虚拟仪器的概念、构成、分类,以及虚拟仪器与传统仪器的比较。在此基础之上,介绍了虚拟仪器系统的软件结构,简要阐述了仪器驱动程序、VISA等相关技术。其次,论文进行了任意波形发生器的软硬件设计。制定了系统整体方案,并分析了采用DDS(直接数字频率合成)技术的原因。另外,就构建任意波形发生器的相关技术和控制方式方面做了分析研究。系统由PC机端软件和任意波形发生器固件两大部分组成,采用了USB总线进行通信。在固件设计部分中,论文讨论了各个硬件模块实现的功能及选型原则,并给出了系统资源分配情况和总的固化软件流程。此外,用Verilog硬件描述语言在CPLD中进行了系统的逻辑设计,分析了DDS技术在CPLD中的编程实现。PC机端软件采用了NI公司LabVIEW7.1作为开发环境,主要进行的工作有面板、框图程序的设计以及USB通信接口驱动程序的调试,并制定了相关的通信协议。最后,对论文主要工作成果进行了总结,分析了系统存在的不足之处,并提出了建议。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 任意波形发生器技术的发展
1.2 虚拟仪器技术的发展
1.3 本论文研究的内容
第二章 虚拟仪器技术基本理论
2.1 虚拟仪器的概念
2.2 虚拟仪器与传统仪器的比较
2.3 虚拟仪器系统的构成
2.4 虚拟仪器系统的分类
2.5 虚拟仪器系统的软件结构
2.5.1 VPP 规范
2.5.2 I/O 接口软件标准VISA
第三章 系统整体方案设计
3.1 任意波形发生器基本功能和技术指标
3.1.1 基本功能
3.1.2 技术指标
3.2 系统整体方案制定
3.3 任意波形发生器工作方式的制定
3.3.1 程序控制输出
3.3.2 DMA(Direct Memory Access)输出
3.3.3 DDS 直接数字频率合成
3.4 DDS 技术分析
3.4.1 DDS 基本原理
3.4.2 改进的DDS 技术
3.5 DAC 字长的选择
3.6 幅值控制方式的制定
3.7 通信方案比较
3.8 软件开发平台比较
第四章 任意波形发生器固件设计
4.1 任意波形发生器硬件设计
4.1.1 任意波形发生器硬件整体结构图
4.1.2 处理器模块
4.1.3 波形存储器模块
4.1.4 时钟模块
4.1.5 高速DAC 模块
4.1.6 幅值与偏置模块
4.1.7 USB 通信模块
4.2 任意波形发生器固化软件设计
4.2.1 系统资源分配
4.2.2 固化软件流程
第五章 系统CPLD 逻辑设计
5.1 Verilog HDL 硬件描述语言
5.2 CPLD 逻辑设计
5.2.1 CPLD 总体逻辑结构设计
5.2.2 系统逻辑软件结构
5.2.3 地址发生器的设计
5.2.4 地址选择器的设计
5.2.5 地址译码的设计
5.2.6 SRAM 读时序设计
5.2.7 其余逻辑模块的设计
5.3 系统工作状态分析
5.3.1 波形更新状态
5.3.2 DDS 波形输出状态
第六章 任意波形发生器软件设计
6.1 软件开发环境LabVIEW
6.1.1 LabVIEW 的特点
6.1.2 LabVIEW 的程序结构与运行机制
6.2 任意波形发生器LabVIEW 软件设计
6.2.1 主面板程序设计
6.2.2 公式编辑面板程序设计
6.2.3 波形绘制面板程序设计
6.3 USB 通信软件设计
6.3.1 USB 总线概述
6.3.2 USB 驱动软件设计
6.3.3 通信协议制定
第七章 结论
7.1 论文工作成果
7.2 建议
致谢
参考文献
作者在学期间发表论文清单
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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