250MSPS示波表软件系统设计

论文摘要

随着电子测试技术的飞速发展,测试仪器正向着自动化、智能化、数字化和网络化的方向发展。手持式数字示波表具有轻巧、便携、低功耗的特性,可以满足现场苛刻环境下的精确测量。本文结合“250MHz手持式数字存储示波表”的研制,讨论了其系统软件的设计与实现,主要研究内容如下:给出了基于ADI公司的Visual DSP++软件的示波表软件系统总体架构。重点给出了数据采集与处理模块的设计。在信号采集中实现了在不同段时基档位下的采集方式,包括实时采集,SCAN模式,随机采样等,其中重点分析了新的SCAN处理方式,该方式的SCAN采用了类似滚动屏的显示模式,将克服软件循环所产生的时间上的误差。数据处理包括平均处理,视窗处理,自动录制回放,通过失败测试,停止模式处理等,并着重分析了用于误差和稳定性检测的通过失败测试。实现了软件对模拟通道的控制,主要通过获取用户设置的波形垂直档位,垂直位置的信息,实现了对信号增益和偏压的控制。此外还需实现对触发电平等的控制。实现了菜单的显示与控制,包括字符显示方法,菜单项装载方法,菜单控制流程以及菜单项与功能的对应,其中提出了弹出式菜单的设计方案。此外,还提出了以参数数组作为菜单显示和功能的桥梁,实现了菜单和功能简单分离,使程序更加健壮。本软件系统采用了模块化编程的方式,将负责不同功能的程序尽量分解到不同的文件中,并且将同类的全局性参数进行结构体封装,使程序便于维护。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 本文研究内容
• 1.3.1 数字存储示波表主要指标
• 1.3.2 本软件设计的技术要求
• 第二章 示波表软件总体设计
• 2.1 示波表硬件平台
• 2.2 软件对相关硬件的驱动与控制
• 2.2.1 DSP 地址空间分配
• 2.2.2 DSP 通过PPI 口驱动TFT 液晶
• 2.2.3 DSP 通过PF 引脚驱动铁电存储器
• 2.2.4 DSP 对FLASH 的驱动
• 2.2.5 DSP 通过UART 口接收键值
• 2.2.6 DSP 通过内核时钟定时
• 2.3 软件结构
• 2.3.1 Visual DSP++软件编程环境简介
• 2.3.2 软件总体方案
• 第三章 信号采集与处理模块设计
• 3.1 时基及触发位置控制
• 3.1.1 软硬件配合抽点
• 3.1.2 预触发深度控制
• 3.2 SCAN 方式
• 3.3 随机采样
• 3.4 峰值检测
• 3.5 平均处理
• 3.6 波形显示
• 3.6.1 波形的点显示
• 3.6.2 波形的矢量显示
• 3.7 视窗显示
• 3.8 波形的录制与回放
• 3.8.1 波形的录制
• 3.8.2 波形的回放
• 3.9 波形的余辉显示
• 3.10 通过失败测试
• 3.10.1 误差带的创建
• 3.10.2 测试方法和结果的存储
• 3.11 波形停止状态的处理
• 3.11.1 波形停止状态时Y 方向的处理
• 3.11.2 波形停止状态时X 方向的处理
• 3.12 数据采集和处理总流程
• 第四章 通道控制模块设计
• 4.1 DSP 通过HC4094 控制模拟通道
• 4.2 DSP 通过AD5628 控制模拟通道
• 第五章 菜单显示及控制模块设计
• 5.1 字符显示方法
• 5.1.1 单个字符显示方法
• 5.1.2 多个字符连续显示方法
• 5.2 菜单项的生成和装载
• 5.2.1 菜单项的生成
• 5.2.2 菜单项的装载
• 5.3 菜单的显示
• 5.4 菜单的控制
• 5.4.1 菜单的结构
• 5.4.2 菜单选项的控制
• 5.4.3 选标移动的控制
• 5.4.4 菜单弹出的控制
• 5.4.5 参数索引
• 5.4.6 菜单的按键响应函数
• 5.4.7 菜单的特殊显示函数
• 5.4.8 菜单控制的流程图
• 5.5 万用表
• 第六章 测试与结论
• 6.1 测试结果
• 6.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历及研究成果