简易数字存储示波器实验报告
基于FPGA的简易数字存储示波器的设计ⅰ.数字存储示波器的介绍和设计思路ⅱ。
实验设计原则三。
系统模块四简述。
最终实施功能描述八。
实验设计实现功能模块具体分析9
六.实验硬件和整体仿真波形的分配15
数字存储示波器简介及设计思路数字存储示波器是XXXX早期开发的一种新型示波器。
这种示波器可以方便地实现模拟信号波形的长期存储，并且可以通过使用机内微处理器系统进一步处理存储的信号，例如自动测量参数，例如频率、幅度、前后沿时间、平均值等。
和各种复杂的过程。
这次我们将设计一个简单的数字存储示波器。
数字存储示波器可以实现以下功能。
通过从信号源收集信号(可分为实时采样和等效时间采样)，获得的值存储在内置的随机存取存储器中。
后期操作包括波形显示、波形测量(如测量频率、幅度、上升和下降时间延迟等)。
)和波形处理(例如两个波形的加法、减法、X- 3，以及系统的每个模块的简要描述...............
六.实验硬件和整体仿真波形的分配15
数字存储示波器简介及设计思路数字存储示波器是XXXX早期开发的一种新型示波器。
这种示波器可以方便地实现模拟信号波形的长期存储，并且可以通过使用机内微处理器系统进一步处理存储的信号，例如自动测量
参数，例如频率、幅度、前后沿时间、平均值等。
和各种复杂的过程。
这次我们将设计一个简单的数字存储示波器。
数字存储示波器可以实现以下功能。
通过从信号源收集信号(可分为实时采样和等效时间采样)，获得的值存储在内置的随机存取存储器中。
后期操作包括波形显示、波形测量(如测量频率、幅度、上升和下降时间延迟等)。
)和波形处理(如加法、减法和双迹X两种波形)。
我们设计的简易数字存储示波器具有单通道信号的采样、存储和显示(包括实时显示、存储和后期调用显示)、信号的频率测量和数值显示、波形的向上、向下、扩展和收缩以及采样波形的演示(包括正弦波、锯齿波和方波)等功能。
我们使用的硬件包括实验箱上的高速模数转换器TLC55。
10.FPGA芯片、单片机、液晶显示屏、FPGA内部RAM、外围扩展RAM和键盘。
以下框图是实验箱硬件的说明图:
键盘模块信号源模数采样FPGA处理模块液晶显示外围存储器MCU，所以我们需要设计的部分有模数采样控制接口模块、键盘控制接口模块、存储器读写控制模块、液晶控制接口模块和液晶显示模块。
系统工作流程图如下:
通过复位按钮初始化，该按钮选择是采样还是执行其他操作(例如演示采样波形和调用查看先前存储的波形)。
if采样
如果进行实时数据处理，可以在液晶显示屏上观察到相应的波形，可以进行上移、下移、扩展、收缩和测量频率的处理。
二、实验设计原则设计的总体逻辑如下:
当系统开始工作时，按键选择是否开始检测波形。
如果是，频率检测器将首先检测频率，然后根据检测到的频率选择适当的采样频率。
信号源产生的信号通过模数转换器进行采样，采样结果存储在FPGA内置的存储器中。
当存储一帧数据时，输出到液晶显示器进行显示。
显示100毫秒后，暂停100毫秒以消除视觉暂留效应，然后准备下一帧数据的存储和显示。
如果需要存储波形，采样数据将在当前显示的同时发送到芯片外的软件无线电存储器进行存储，直到存储完成或存储容量达到上限。
当需要显示存储的波形时，外部软件无线电存储器的数据被读入并发送到液晶显示器进行显示。
其原理与实时显示基本相同。
在显示暂停期间，有必要读取关键条件并进行整体控制，如控制波形是否显示在液晶屏上、是否存储、是否实时显示或存储、上下移动、时域扩展等。
在验收实验中，由于信号源调试不足，未对A/D采样存储模块进行验证。
为了显示对液晶显示器的控制，我们使用了现场可编程门阵列中的只读存储器来预存储波形数据，并读取只读存储器来模拟外部的模数采样存储——我们使用的硬件包括实验箱上的高速模数转换器TLC55。
10.FPGA芯片、单片机、液晶显示屏、FPGA内部RAM、外围扩展RAM和键盘。
以下框图是实验箱硬件的说明图:
键盘模块信号源模数采样FPGA处理模块液晶显示外围存储器MCU，所以我们需要设计的部分有模数采样控制接口模块、键盘控制接口模块、存储器读写控制模块、液晶控制接口模块和液晶显示模块。
系统工作流程图如下:
通过复位按钮初始化，该按钮选择是采样还是执行其他操作(例如演示采样波形和调用查看先前存储的波形)。
如果进行了采样，采集的数据将存储在FPGA内置的RAM中，并决定是否存储或执行下一步的实时数据处理。
如果进行实时数据处理，可以在液晶显示屏上观察到相应的波形，可以进行上移、下移、扩展、收缩和测量频率的处理。
二、实验设计原则设计的总体逻辑如下:
当系统开始工作时，按键选择是否开始检测波形。
如果是，频率检测器将首先检测频率，然后根据检测到的频率选择适当的采样频率。
信号源产生的信号通过模数转换器进行采样，采样结果存储在FPGA内置的存储器中。
当存储一帧数据时，输出到液晶显示器进行显示。
显示100毫秒后，暂停100毫秒以消除视觉暂留效应，然后准备下一帧数据的存储和显示。
如果需要存储波形，采样数据将在当前显示的同时发送到芯片外的软件无线电存储器进行存储，直到存储完成或存储容量达到上限。
当需要显示存储的波形时，外部软件无线电存储器的数据被读入并发送到液晶显示器进行显示。
其原理与实时显
示基本相同。
在显示暂停期间，有必要读取关键条件并进行整体控制，如控制波形是否显示在液晶屏上、是否存储、是否实时显示或存储、上下移动、时域扩展等。
在验收实验中，由于信号源调试不足，未对A/D采样存储模块进行验证。
为了显示对液晶显示器的控制，我们在现场可编程门阵列中使用只读存储器预先存储波形数据，并通过读取只读存储器来模拟外部模数采样存储:由于液晶显示器的尺寸有限，一次只能显示200个点，所以当没有进行选择时，我们只显示当前的200个点，这是基于参考读取地址。
仅当按下左或右按钮时，才会显示下一帧或前一帧。
相应的处理方法是将参考读地址加或减600(200点)。
同样，范围问题也要注意。
参数MAX_ADDR是为了防止所有的路向右，直到没有数据可读。
每次显示完成后(即显示完成100毫秒后)，不仅需要计时100毫秒然后读取新数据，还需要处理键值以便做出相应的响应。
这可以在KEY_DEAL中看到，因为处理是在READ_DONE的上升沿执行的。
这样做的优点是可以稳定地显示波形，并且可以通过控制尽快改变波形(大约200毫秒的延迟几乎是察觉不到的，并且在正常情况下，两次连续击键之间的间隔大于200毫秒)。
七、实验硬件配置和整体仿真波形。
由于验收时未能拍照保存和显示，只能通过SignatApⅱII读取和模拟只读存储器中的数据，其中正弦波波形图如下:
对于测试盒的硬件描述和引脚分配描述，测试盒内部提供的CLK0用作20M系统时钟。
待测信号的时钟为CLK5。
八种数码管工
作模式。
数码管的前四位数字用于显示测量的频率值，前三位数字显示信号频率的三位有效数字，第四位数字显示档位。
应当注意，这里涉及频率计数器的细节(见上文分析)。
按键从数码管下的八个开关中选择(键盘模块被放弃，因为单片机和现场可编程门阵列的引脚被多路复用)。
实验箱各控制销的描述:
正负15V电源开启，液晶显示器和现场可编程门阵列接口引脚均开启(即连接状态)，工作模式选择模式5。
18。