标题:
基于FPGA的数字示波器
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作者:
wxg1988
时间:
2012-9-21 14:12
标题:
基于FPGA的数字示波器
本系统基于示波器的基本原理,通过阻抗匹配和程控放大对被测信号处理后,利用
ADC9220
以不同的采样率对信号进行实时采样和等效采样,使示波器输入阻抗
≥1M
Ω,并
实现了对频率范围
10Hz~20MHz
,峰峰值
10mV~8V
的输入信号垂直分辨率
1V/div
、
0.1V/div
、
2mV/div
三档可调,水平扫描速度
20ms/div
、
200us/div
、
20 us/div
、
2 us/div
、
100 ns/div
五档可调。利用软件检波和等精度测频的方法,达到了题目中信号电压、频率测量误差
≤5%
的要求。仪器采用内部触发方式,且实现了触发电平可调,增加了存储
/
调出、单次触发及波形水平移动的功能。该系统采用矩阵键盘和点阵式液晶显示器,人机界面友好,操作简单方便。
1
、系统总体实现方案
系统由分辨率控制模块,触发控制模块,软件检波模块,存储
/
释放与单次触发控制模块,内部双口
RAM
,人机交互控制模块构成。用户通过人机交互选择需要示波器实现的功能。单片机经总线对
FPGA
内部各个硬件电路模块进行控制,各个模块间经由总线进行数据交换。在选择不同的水平、垂直分辨率时,在
89S52
的控制下,程控放大选择不同的档位,
AD9220
采用不同的采样速度。
AD9220
将信号送入双口
RAM
中,
并能在通用示波器中显示信号波形,其中,
扫描速度要求含
20ms/div
、
1ms /div
、
20μs /div
、
2μs /div
、
200 ns/div
五档
,垂直灵敏度要求含
1V/div
、
0.1V/div
、
2mV/div
三档。此外,系统还具有单次触发、存储波形、波形水平移动等功能可供选择。
2
、系统实现框图
图
1
系统实现框图
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