摘要数字存储示波器是随着数字电路的发展而发展起来的一种具有存储功能的新型示波器。

原先人们看好的模拟示波器的一些优点，目前数字示波器已完全能够做到，特别是在捕获非重复信号、避免信号的虚化和闪烁、在时间上从触发事件反问寻迹——实现在电路中隔离故障等方面，数字示波器显示出了模拟示波器无可比拟的优势。

因此，数字示波器由于其优势的性能、良好的性能价格化，刚一问世,就显示出它强大的生命力,各行各业均迫切需要,有其广阔的发展前途.。

本简易数字存储示波器,以单片机和可编程逻辑器件(CPLD)为控制核心,由通道调理、触发、波形显示等功能模块组成。

本系统对触发系统、水平扫描速度和垂直灵敏度的自动设置功能（AUTOSET）及波形参数测量等功能进行了重点设计。

使仪器最后具有单次触发存储显示方式及锁存功能，又可以对某段瞬时波形进行即时存储和连续回放显示。

设计中采用了模块化设计方法，并使用了多种EDA工具，提高了设计效率。

整个设计实现了存储示波器的所有功能要求，达到较高的性能指标。

关键词：可编程逻辑器件，存储器，转换器，数字存储示波器，单片机ABSTRACTIt is that one developed with development of the digital circuit is new-type oscillograph which stores the function that the figure stores the oscillograph . Original ancestors see some advantages of the good simulation oscillograph , the digital oscillograph can already be accomplished at present, catching and is not repeating the signal, avoiding melting and glimmers specially emptily, reply the mark of seeking from the incident of touching off on time of the signal --Realizing it in isolating the trouble in the circuit etc., the digital oscillograph demonstrates the incomparable advantage of the simulation oscillograph . So digital oscillograph because performance , good performance price of advantage their, just coming out , demonstrated its strong vitality, all trades and professions needed urgently , there is its wide development prospect. .T his simple and easy figure stores the oscillograph, regard one-chip computer and programmable logic device (CPLD ) as the core of controlling, nursed one's health, touched off by the pass-way, the wave form shows, etc. the function module makes up . Such functions as automatic establishment function (AUTOSET ) and wave form parameter that this system scanned the speed and vertical sensitivity in touching off system , level are measured have been designed especially. Make the instrument have single time to touch off and store the display mode and latch the function finally, can store and show with the continuous playback immediately a section of instantaneous wave forms . Have adopt the module design method in the design, has used many kinds of EDA tools, have improved design efficiency. The whole of functions of designing and realizing storing the oscillograph require , reach the higher performance indexKeyword: Programmable logic device, the memory , the converter, the figure stores the oscillograph , Micro Computer Unite目录摘要 (I)ABSTRACT .......................................................... I I 1绪言.. (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3课题的主要研究工作 (2)2系统设计方案的研究 (5)2.1系统的控制特点 (5)2.2系统实现的原理 (5)2.2.1实时取样 (5)2.2.2屏幕上的表示法 (5)2.2.3数字存储示波器的基本组成 (5)2.2.4 A/D转换器与D/A转换器 (6)2.2.5存储器 (6)2.2.6数字存储示波器的原理图 (6)2.3系统实现方案的分析与比较 (7)2.3.1方案比较与选择 (7)2.3.2系统设计方案 (7)3系统模块化的设计 (9)3.1通道输入信号调理电路 (9)3.1.1数模D/A转换器 (9)3.1.2模/数（A/D）转换器 (11)3.1.3衰减放大电路 (12)3.2双限窗口比较器 (13)3.3控制面板电路 (14)3.4触发信号产生电路 (14)3.5采集存储逻辑电路 (15)3.5.1随机存取存储器(RAM) (15)3.5.2采集存储逻辑电路 (17)3.6显示控制模块 (20)4软件系统的设计 (22)4.1可编程逻辑器件（CPLD） (22)4.2 VHDL简介 (24)4.3 CPLD接口的设计 (25)致谢 (27)结论与展望 (28)参考文献 (29)附录1 (31)附录2 (42)1绪言1.1课题背景在电子测量技术的发展史上，没有一种仪器产生过比示波器更大的影响。

今天，在科学研究、工业生产等领域，示波器已成为最灵活、多用的电子仪器。

自布劳恩（G.F.Braun）的第一台示波器（1897年）问世以来，示波器的发展迅速，方兴未艾。

示波器的功能可以概括为捕获、显示和分析时域波形，后人在这三个方面进行了大量的改进工作。

本世纪60年代末，人们的工作主要致力于扩展频带宽度和固态化，从70年代开始，注意力转向自动化、实用化和提高准确度。

微计算机和仪器通用接口的出现，给示波器的自动化发展推到一个崭新的水平。

微计算机引入示波器，给传统示波器带来了巨大的冲击和革命性的影响，使示波器在设计、性能、功能、使用与操作以及鼓掌诊断等方面都产生了巨大的变化。

为适应迅速发展的电子计算机工业中设计、测试的需要，示波器的功能已从时域分析扩展到数据域分析。

当前，高精确度、功能多样、使用灵活、操作方便、性能可靠，已成为示波器生产厂家追求的主要目标。

1.2课题研究的目的和意义随着电子工业的发展，电子技术已渗透到国民经济各个领域中。

利用电子技术进行的测量——电子测量技术发展很快，已经形成一门学科，并在一定程度上反映该国的科学技术水平。

在电子测量仪器中，示波器所占的地位是非常重要的。

对于电量和许多非电量的测试来说，是一种主要的、通用的测量工具。

其使用面之广，发展速度之快，都远远超过其它测量仪器。

它已广泛地应用于国防、科研、学校以及工农商业等各个领域和部门。

迄今40多年来，示波器由电子管发展到晶体管，又发展到集成电路；由模拟电路发展到数字电路；由通用示波器发展到取样、记忆、数字存储、逻辑、智能化示波器等近十大系列、几百个品种。

就美国Tektronix公司而言，建于1947年，目前已有9大系列，100多个品种，产品的销售遍及全球，已被世界公认为示波器的权威。

1951年以来，我国在示波器生产方面也有很大进展，形成了一支和生产示波器的专业队伍，已能生产宽带、取样、高灵敏度、记忆、数字存储、逻辑等各门类的示波器，有些门类的主要技术指标已接近国际先进水平。

现在主要门类的示波器有通用示波器（宽带示波器）、取样示波器，高灵敏度示波器、记忆示波器、数字存储示波器、逻辑分析仪（逻辑示波器）、数字化、智能化示波器]1[。

数字存储示波器是随着数字电路的发展而发展起来的一种具有存储功能的新型示波器。

它与记忆示波器一样，都具有记忆功能，但其工作原理却截然不同。

它是采用数字电路，把输入信号经过A/D转换，将模拟波形变换成数字信息，并存入存储器中。

待需读出时，在通过D/A转换，能捕捉触发前的信号，可通过接口与计算机相连接等特点。

是与计算机连成系统。

分析复杂的单次瞬变信号的有效仪器。

刚一问世，就显示出它强大的生命力，各行各业（包括电子、机械、纺织、水力等）均迫切需要，有其广阔的发展前途。

现在，原先人们看好的模拟示波器的一些优点，即具有迅速的响应特性、面板直接控制操作、可直接观测输入信号、价格低廉等，目前数字示波器已完全能够做到，特别是在捕获非重复信号、避免信号的虚化和闪烁、在时间上从触发事件反问寻迹——实现在电路中隔离故障等方面，数字示波器显示出了模拟示波器无可比拟的优势。

因此，数字示波器由于其优势的性能、良好的性能价格化，现已成为示波器的主流产品]2[。

1.3课题的主要研究工作自然界里各种电信号或现象可归纳为二大类：一类是周期性重复信号，另一类是非周期的、单次的或随机的信号。