双通道数字存储示波器设计报告唐甜.doc x页）

《双通道数字存储示波器设计报告唐甜.doc x页）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、集成电路应用技术课程设计报告双通道数字存储示波器院（系）：自动化学院专业：自动化姓名：唐甜学号：080041432007年6月8日10一、题目要求：3二、系统总体技术方案：3三、功能指标设计分析及要求满足：31、功能：32、指标3四、硬件设计选择：4（1）微处理器选择4（2）A/D模块4(3)输入缓存：4（4）输入调理模块：5(5)数据存储模块5(6)　液晶显示模块6(7)　按键操作模块7五、软件设计：7软件流程框图：8数据存储和数据输出模块子流程：9六、系统调试与测试方案101、软件调试102、硬件调试1010一、题目要求：设计一个双通道数字存储示波器•功能：显示信号波形测量信号的幅值，频率

2、信号触发捕捉、存储选择测量内容具有灵敏度调节•指标：信号幅度范围0.001～100V测量精度1%测量信号频率0.1～1MHz二、系统总体技术方案：现在的数字存储示波器一般都是由微处理器、数字存储器、A/D、D/A转换器为核心的，输入信号经过A/D转换器把模拟波形转换为数字信息，存储在数字存储器里；显示时，再把信号从存储器中读出，经D/A转换器转换为模拟波形显示。一般波形可显示点阵液晶显示器上，也可以通过接口与计算机接口，做成虚拟仪器。设计以单片机为处理中心，双通道通过两个输入调理模块进入高速A/D（A/D采样频率超过1MHz，以达到指标要求），波形用数字存储器来存储，分别选通奇偶地址来存储双通

3、道。显示时，经D/A转换器还原，在输入到点阵液晶显示器显示。其中所有选择操作都用一个外置键盘来产生。三、功能指标设计分析及要求满足：1、功能：（1）显示信号波形：用点阵液晶显示器LM6023B实现。（2）测量信号的幅值，频率：是数字存储示波器的基本功能。（3）信号触发捕捉、存储：用专门的数字存储器存储波形。（4）选择测量内容：用微处理器通过读键盘按钮值来实现选择。（5）灵敏度调节：涉及到对大小不同信号的不同处理。对大信号进行衰减、对小信号进行放大。通过软件编程来实现，微处理器来控制在输入调理模块中的无源衰减网络、宽带放大/衰减器环节来达到灵敏度调节。2、指标：（1）测量精度1%：故每次测量误差

4、要不超过100*0.01=1V可见要求还是不高的。若显示为8格（普通示波器标准），则要求显示幅度在--4到4V之间。（2）信号幅度范围0.001～100V：考虑到设计选用的A/D芯片AD9283的输入电压为-1~1V，故需要用多档程控增益放大来实现输入的保证-1~1V内。考虑到测量精度的要求，把显示--4到4V能输入到AD9283，故程控增益放大倍数要为0.25的倍数，取0.25，拟采用3级放大，放大倍数分别为：0.25、2.5、25。（3）测量信号频率0.1～1MHz：由于系统最大频率要求为1MHz,根据Nyquist定律,采样频率应该在2MHz以上。A/D芯片AD9283完全能满足，其最大

5、采样频率能达到100MHz。四、硬件设计选择：该硬件电路初步设想由微处理器、A/D、D/A转换器、10输入调理、控制处理、数据存储、液晶显示和按键操作等模块组成。系统总体结构框图：通道信号调理AD9283CH2CH1按键操作模块液晶显示模块LM6023BA/D9283A/D9283数据存储模块AT29C256D/AD/A（1）微处理器选择：CPU选择可有很多种方案，如考虑到速度，功效等，可采用高速单片机，也可以考虑节约器件和制作的麻烦度可选的芯片，如高性能的数据采集与处理系统芯片，有内置A/D转换器的芯片。一开始我想选用ADμC848作为控制处理核心。因为它具有高速度、高精度、大容量存储、低功

6、耗等特点，主要是片内集成一个8通道最大采样频率可达1.3kHz的16位ΣΔADC,可以方便满足我们双通道输入的要求。但后来考虑到我们的要求1MHz的测量信号频率，而ADμC848片内集成ADC最大采样频率才1.3kHz，这样我们的输入调理模块就会很复杂和难以制作，故ADC最好用高速模数转换器。最后采用DS80C320高速单片机,它的单指令周期只需四个机器振荡周期完成;在相同的时钟频率下它的运行速度是51系列单片机的3倍,并且时钟频率可达40M。最重要的是它有2个数据指针DPTR0和DPTR1。两个数据指针的设置使得单片机对RAM的读写更加方便、快捷,进一步提高了单片机存取数据的速度，方便于我们

7、双通道的应用。（2）A/D模块：由前面的分析知，我们要选用一片高速模数转换器(Analog-to-DigitalConverter,ADC),它要完成模拟信号到数字信号的转换,精度、速度指标决定了仪器的主要指标,因此选择、设计合适的高速ADC系统成为仪器设计的重中之重。最后选用的是AD9283，AD9283是一个8位的单片集成采样模数转换器,内置低成本、低功耗、易于使用的采保电路。它可以工作在10