波形采集储存与回放系统毕业论文

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1、波形采集储存与回放系统毕业论文目录第一章方案设计与论证11.1要求11.1.1基本要求11.1.2发挥部分21.3方案论证21.3.3方案一21.3.4方案二21.3.5方案三3第二章理论分析与计算42.1主芯片分析42.2ADC12模块52.3扫描速度与采样频率的关系52.4信号采样技术的基本原理52.4.1实时采样52.4.2顺序采样62.4.3随机采样6第三章系统设计与框图7i-ii-3.1输入输出电路83.1.1A路输入83.1.2A路输出83.1.3B路输入93.1.4B路输出93.2电源电路103.3MSP430F1479

2、最小系统103.4显示与控制模块113.5掉电保护电路控制12第四章软件设计13第五章系统测试145.1测试仪器145.2输入阻抗145.3测试方案145.3.1基本要求测试145.3.2发挥部分测试15第六章实验结果分析与讨论166.1实验结果16第七章结论及意义18参考文献19致谢20附录21i-ii-第一章-1-桂林航天工业学院毕业论文第一章方案设计与论证设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图1所示。该系统能同时采集两路周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上1.1要求1.1.1基本要

3、求（1）能完成对A通道单极性信号（高电平约4V、低电平接近0V）、频率约1kHz信号的采集、存储与连续回放。要求系统输入阻抗不小于10k?，输出阻抗不大于1k?。（2）采集、回放时能测量并显示信号的高电平、低电平和信号的周期。原信号与回放信号电平之差的绝对值≤50mV，周期之差的绝对值≤5%。（3）系统功耗≤50mW，尽量降低系统功耗，系统内不允许使用电池。-59-桂林航天工业学院毕业论文1.3.1发挥部分（1）增加B通道对双极性、电压峰峰值为100mV、频率为10Hz~10kHz信号的采集。可同时采集、存储与连续回放A、B两路信号，

4、并分别测量和显示A、B两路信号的周期。B通道原信号与回放信号幅度峰峰值之差的绝对值≤10mV，周期之差的绝对值≤5%。（2）A、B两路信号的周期不相同时，以两信号最小公倍周期连续回放信号。（3）可以存储两次采集的信号，回放时用按键或开关选择显示指定的信号波形。1.4题目要求及相关指标分析题目的要求是将待测信号进行数字存储，并通过普通示波器将被测信号显示出来。由于等测信号为模拟信号，存储过程为数字方式，故应该将模拟信号进行量化处理，然后存储到存储器中，当需要显示的时候，从存储器读出数据并恢复为模拟信号，并送往普通示波器Y输入端，在X输入

5、端加入相应的扫描信号，采有X-Y方式观察信号的波形。因此，设计的重点是模拟信号的处理与采样、数字信号的存储、普通示波器的显示控制、系统的控制4个方面。1.5方案论证1.5.2方案一以单片机89s51为系统核心，以外部AD、存储、DA等器件实现信号的采集、存储与回放功能，整个系统简单灵活，便于实现，但无法完成对高速信号的处理，而且功率消耗过大。1.5.3方案二以带有IP核的FPGA/CPLD完成对信号的采集、存储、显示以及ADDA转化等功能，由IP核实现人机交互及信号处理等功能。该方案结构紧凑、可以实现复杂测量与控制只是操作过于繁琐、

6、系统功耗也很大。-59-桂林航天工业学院毕业论文1.3.1方案三核心采用MSP430F149单片机，利用单片机内部的12位高精度AD转换器实现对信号的采集，采用外挂AT24C512存储信号数据，并由D/A完成DA功能转换，配合相应的输入输出电路完成相应的电压转换，1602液晶显示输出相应的各项信息，整个电路需要的相应外围电路少，功耗低简洁易行经过以上各个方案的分析比较，次设计采用方案三-59-桂林航天工业学院毕业论文第一章理论分析与计算题目的要求是将待测信号进行数字存储，并通过普通示波器将信号显示出来，由于被测信号为模拟信号，存储过程

7、为数字方式，故应将模拟信号进行量化处理，然后存储到存储器中，当需要显示的时候，从存储器读出数据并回复成模拟信号，并送到普通示波器的Y输入端，在X输入端加上相应的扫描信号，采用x-y方式观察信号的波形。因此，设计的重点是模拟信号的处理与采样，数字信号的存储、普通示波器的显示控制，系统的控制四方面1.1主芯片分析MSP430是TEAXSINSTRUMENTS(TI)生产的16位单片机的统称，该系列是一种RISC结构的16位单片机，其突出特点是功耗极低（在3V、1Mhz的工作方式下，电流消耗是250uA休眠方式只有0.1uA的电流）；其次是

8、他的内部资源相当丰富全系列中总共包含以下模块：12-bit、8通道AD转换，带3-10个单独的捕获、比较功能的定时器Timer-A和Timer-B，1-2路USART通信口，多至160段LED驱动，硬件乘法器，模拟信号