基于单片机和FPGA的频率特性测试仪的设计2 单片机, 测试仪, 示波器

pengpengpang

4 系统整体框图


系统设计发挥FPGA稳定、可靠、可编程的特点，让FP-GA实现尽可能多的功能，从而减少模拟部分的工作，使整个设计更加可靠。系统整体框图如图2所示。

5．2 示波器显示部分


系统除实现LCD显示外，还可借助示波器显示曲线。为分别显示幅频和相频特性曲线，用叠加直流电平的方法使两种曲线显示在示波器荧光屏适当位置(示波器上方为幅频曲线，下方为相频曲线)。根据需要，亦可独立显示某一种曲线。幅度、相位数据均取256 bit，D／A转换采用DAC0800完成。图4为共电路图。

5．3 系统软件的设计


软件设计由C和Verilog HDL语言编写完成，前者由单片机运行完成实时显示、键值读取、数据处理等系统的主控功能；后者写入FPGA完成键盘扫描。

并在其中写入滤波模块对波形进行处理，DDS控制产生最终波形的显示并充当单片机与外围电路的桥梁。系统软件流程如图5所示。

6 结束语


系统很好地完成对有源双T网络进行100 Hz～100 kHz频率范围内的幅频响应和相位响应特性的测试，频率稳定度达到10-6，并能在通用数字示波器上同时显示幅频和相频响应特性曲线。同时系统单片机的软件设计实现友好的人机交互界面，充分发挥了单片机智能化的特点。