简易数字存储示波器
摘要
我们设计制作的简易数字示波器以附加仪器的形式工作。

该仪器以89C52单片机为核心，由前端处理，触发，采集，数据融合处理，波形显示和操作面板等功能模块组成。

在系统的设计中，遵循智能化、操作方便、功能完备等思想。

我们采用CPLD实现控制逻辑，并使该仪器在示波器的XY方式下显示。

为了提高系统的性能和可操作性，我们扩充了触
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发系统，如可选择通道1、通道2、外部三个触发源，以及自动、正常、单次、三种触发方式，具有边沿和最大幅度的条件触发功能等。

设置了掉电保护、水平/垂直自动设置、波形打印等功能，并制作了供系统使用的线性稳压电源，完成了设计任务。

关键词：数字存储示波器CPLD X-Y显示方式
一、总体方案设计
示波器是用量最多、用途最广的测量仪器之一，是观察和测量电子波形不可缺少的工具。

传统的模拟示波器在观测周期性重复频率较高的波形方面仍然得到普遍使用，但对于不能重复出现的单次信号、持续的非周期信号以及重复频率较低的周期信号则显得无能为力。

数字存储示波器正是基于上述要求而出现的。

目前的数字存储示波器以独立仪器、附加仪器以及虚拟仪器等形式
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工作。

本设计中的数字存储示波器定位于附加仪器工作模式。

1、设计思想
附加装置模式的数字存储示波器：
●应充分利用模拟示波器的原有功能电路及部件，如使用其
CRT并在XY方式下显示且使之尽量与模拟示波器融为一体，成为附加仪器方式工作的数字存储示波器。

●应具备较完备的数字存储示波器功能、灵活的触发方式，如
智能人机交互、信号存储、分析、处理、测量、显示等。

●应符合传统示波器的使用习惯，并且具有灵活方便的操作、
演示方法。

2．总体设计方案选择
根据题目要求，本系统可选择以下方案实现：
方案一：纯单片机方案。

即系统由单片机、A/D、D/A存储器等组成。

这种方案要求单片机除了完成基本处理分析外，还需要完成信号的采集、存储、显示等控制与变换工作。

这种方案的优点在于系统规模较小，有一定灵活性，但是不适宜于观察高速
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信号或复杂信号，难以达到题目要求，并且系统的软硬件工作量分配不平衡，难以在4天内发挥各人的全部智慧。

图1-1给出了该系统的总体框图：
图1-1
方案二：FPGA/CPLD方式。

即用FPGA/CPLD完成数字存储示波器的采集、存储、显示等以及A/D、D/A等操作。

这种方案的优点在于系统紧凑，操作方便，尤其适合于对固定信号的观测显示场合；缺点是难以实现复杂功能，尤其是信号分析测量功能。

图1-2给出了该系统的总体框图：
图1-2
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