ARM7嵌入式系统在数字示波器中应用研究

论文摘要

本课题是“100MHz随机采样数字存储示波器改进”项目的一部分,主要工作就是对原有的100MHz随机采样数字存储示波器电路和监控程序进行改进,修改及重新设计其中的部分电路和监控程序,以提高示波器的整体性能和降低生产成本。在该课题期间,重新设计了示波器的整个监控电路,极大的提高了系统的运算能力,通过合理选用自带LCD(Liquid Crystal Display)控制器的通用ARM7处理器芯片,在降低系统成本的同时,提高了显示刷新速度,并使示波器的总体性能得到了提升。在“100MHz随机采样数字存储示波器改进”项目中,本人主要完成了如下工作:1.重新设计了示波器的整个监控电路;2.利用处理器自带的LCD控制器设计了新的显示接口;3.修改了采集电路的部分设计;4.编写了全部底层硬件驱动程序;5.参与了上层监控程序在新样机上的移植工作;该项目的示波器样机已经研制成功,硬件全部调试完成,驱动程序也顺利通过测试,上层监控程序的移植工作也已经接近尾声,正在进行整机的综合性能测试,示波器的多项指标较以前有了大的提升。

论文目录

• 摘 要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源及意义
• 1.2 课题的任务与要求
• 第二章 示波器框图
• 2.1 监控电路
• 2.2 采集电路
• 第三章 监控系统电路设计
• 3.1 处理器S3C44B0X 的特点
• 3.2 处理器S3C44B0X 的资源分配
• 3.2.1 程序存储器设计
• 3.2.2 数据存储器设计
• 3.2.3 采集硬件接口
• 3.2.4 显示接口
• 3.2.5 扩展接口
• 3.2.6 处理器其他外围电路设计
• 第四章 采集电路设计
• 4.1 采集控制电路
• 4.1.1 处理器接口电路
• 4.1.2 采集过程控制
• 4.1.3 时基电路
• 4.1.4 存储控制电路
• 4.1.5 触发控制电路
• 4.1.6 内插控制电路
• 4.2 内插电路设计
• 4.2.1 随机采样数字示波器原理
• 4.2.2 时间鉴别电路
• 4.2.3 双斜率积分时间放大电路
• 4.2.4 恒流源
• 第五章 系统调试及数据分析
• 5.1 监控电路调试
• 5.1.1 存储器调试
• 5.1.2 外部显示接口调试
• 5.1.3 片上LCD 控制器接口调试
• 5.1.4 采集接口调试
• 5.2 FPGA 的仿真调试
• 5.2.1 开放的界面
• 5.2.2 与结构无关
• 5.2.3 完全集成化
• 5.2.4 丰富的设计库
• 5.2.5 支持硬件描述语言（HDL）
• 5.2.6 Opencore 特性
• 5.3 内插电路调试
• 5.4 性能比较
• 5.4.1 采集处理能力的比较
• 5.4.2 使用片上LCD 控制器后显示速度的比较
• 第六章 高速印制板的设计
• 6.1 布线的一般考虑
• 6.2 电源线和地线的处理
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间研究成果