电工电子模块化综合设计与训练平台——虚拟仪器的研究与设计

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1、电工电子模块化综合设计与训练平台——虚拟仪器的研究与设计ANDANDELECTRICELECTR0lMCMODULARDESIGNPLATFORM――CON口REHENSIVETRA删GRESEARCHANDOFINSTRIFMENTSDESIGNVII汀UALADissertationSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicofMasterofScienceDegreeBYPanTingtingSupervisedbyProfessorHuiRen-jScho

2、olofElectricalEngineeringSoutheastUniversity2010April东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研

3、究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布包括刊登论文的全部或部分内容。论文的公布包括刊登授权东南大学研究生院办理。期：碰：兰：，7研究生签名：避导师签致．g华坐参摘要摘要针对传统电工电子实验室结构固定、资源单一、不能扩展等不利因素对于开放式、创新性实验教学所带来的制约，设计开发了“电工电子模块化综合设计与训练平台"。它包括虚拟仪器、信号处理、通用数

4、字电路、通用模拟电路等多个具有不同应用特点的模块。本论文的主要工作是研究和设计虚拟仪器模块，它包括测试数字信号的逻辑分析仪，测试模拟信号的数据采集仪和作为信号源的任意波形发生器。设计中采用虚拟仪器技术，充分利用计算机资源，学生在计算机上学习仪器的原理和功能，掌握仪器的各项操作，完成实际测量过程，达到和使用实际仪器进行教学的相同目的。论文首先规划了仪器的基本功能和设计指标，通过方案比较和论证，提出了设计方案。其次，论文围绕仪器的功能和性能指标，进行芯片选型，完成仪器底层硬件各模块的电路设计。在仪器的内核实现上

5、，使用VHDL硬件描述语言与原理图相结合的设计方法，在FPGA／CPLD中进行系统的逻辑控制设计。在LabVIEW8．2应用软件开发平台上，规划了仪器的前面板，设计了框图程序，并调用了FTDI公司提供的D2XXUSB驱动程序，完成USB驱动程序的编写，对应用软件的工作状态进行了分析并给出了上位机与底层硬件之间的通信协议。最后，论文对主要工作成果进行了总结，并指出了系统硬软件需要进一步完善和发展的方面。【关键词】电工电子模块化综合设计与训练平台，虚拟仪器，逻辑分析仪，数据采集仪，任意波形发生器，FPGA／CP

6、LD，USB，LabVIEW8．2ABSTRACTABSTRACTAsthetraditionalElectricalandElectronichasconstraints．1ikefixedLaboratorytounfavorablefactorsresource。unableextend，etc．Thesesystemstructure，singleformforandbarrierinnovativeeducation．Anew“ElectricandopenexperimentalElectron

7、icModularandPlatform’’isinthisDesignComprehensiveTraininggiventhesis．Mainofthisthesisisvirtualinstrumentworktoandmodule．studydesignwhichDataincludesaAnalyzer,ansignaldigitalsignalLogicanalogCollectingInstrumentandanGenerator．VirtualInstrumentisArbitrary腑ye

8、formtechnologyusedinthiscallmakefulluseofresources．Wi也theofdesign,whichcomputerhelpleamofCalltheandfunctionscomputers，studentsprinciplesequipments，graspthethesameofoperations，completemeasurement．Finallyobject