逻辑分析仪(28组)

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1、简易逻辑分析仪28组林晓峰徐志国摘要：本系统由8位可预置的循环移位数字信号发生器、简易逻辑分析仪两部分组成。8位逻辑信号序列和时钟信号波形由89C52单片机控制FPGA产生,并且逻辑信号序列可以预置。采用128×64点阵型液晶显示各设置参数，显示直观，设置方便。在简易逻辑分析仪的设计中，大部分功能在FPGA中实现。外围电路只有D/A和A/D，以及少量的辅助电路，结构简单。通过键盘预设门限电压，可以采集0.25～4Ｖ门限的各种逻辑电平，存储深度达到32Ｂit，示波器可以实现对８路16Ｂit信号同时显示。时间标志线，触发

2、点等功能完善。达到了基本的设计要求，并对其它的功能进行了较好的完善和扩充。关键字：逻辑分析仪多级触发信号发生Abstract:Thissystemconsistsofeightbitscycleshiftdigitalsignalgeneratorwhichcanbepresetandsimplelogicanalyzer.The89C52microcontrollercontrolstheFPGAtogenerateeightbitscycleshiftdigitalsignalsequenceandclocksi

3、gnalwaveform,andthelogicsignalsequencecanbepreset.Theparametersaredisplayedby128×64withLCDdirectlyandexpediently.Insimplelogicanalyzerdesign,mostofthefunctionisachievedbytheFPGA.ThereisonlyD/A,A/D,andasmallnumberofauxiliarycircuitinexternalcircuit,asimplestruct

4、ure.Keyboardpresetgatevoltage.Thesystemcancollected0.25~4Vlogiclevel.Storagedepthreaches32Bit.Oscilloscopecandisplaytheeightroadof16Bitsignal,TimeLinesignsandtriggerpoint.Thesystemreachedabasicdesignrequirements,andotherfunctionsbetterrefiningandexpanding.Keywo

5、rds:logicanalyzermulti-triggersignalgenerator一、设计要求及方案分析（一）、设计要求1、制作一个循环移位8路数字信号发生器。2、逻辑分析仪输入通道数：8；输入阻抗>50k；阈值电平：在0.25~4V之间按16级变化；存储深度为大于20位，并能分页显示。3、触发位置可任意调节，并能设置一、三级触发字；在模拟示波器上清晰稳定地显示8路数据信号。4、扩展功能。（二）、方案分析1、信号发生器模块方案一：采用555振荡产生100Hz信号，然后用74164等进行移位，能够产生8路数字信

6、号，但这样实现电路比较复杂，预置数值不方便，而且555振荡精度不好，稳定性差。方案二：采用FPGA结合单片机完成。编程实现分频电路、信号预置电路、循环移位电路，从而得到需要的信号，电路简单，调试方便，而且产生的信号准确，稳定。因此我们选用方案二。2、信号检测模块方案一：采用比较器实现。利用D/A实现门限电压的调节，将D/A输出的电压作为比较器的参考电压，从而改变门限电压。方案二：采用A/D实现。输入信号先进行A/D采样后送入单片机，利用单片机进行判断门限电压。方案一能比较容易控制门限电压，但电路却很复杂。而方案二则电

7、路简单，调节精确，还能很方便扩展通道的数目，因而我们决定采用方案二。3、数据的采集、处理与存储模块由于该系统对数据采集的速度要求不是很高，因此一般的A/D即可满足要求，我们采用既有的MAX118来实现。该芯片速度快，外围电路结构简单，使用方便。由于我们采用本实验基地自己设计的含FPGA的小系统板，结合单片机可以很方便地进行数据的处理与存储。4、数据显示模块方案一：使用示波器的YT方式，只需提供信号电压，就可以达到同时显示8路信号波形的要求。方案二：使用XY模式，由系统自己产生扫描的锯齿波和信号电压。这样同样可以显示出

8、所需的8路信号波形。对比方案一、方案二，YT方式简单一些，只需要控制一个通道，但是利用示波器自身的X轴扫描信号无法产生题目要求的竖直方向的时间标志线，所以此方法不可取。必须采用XY模式，即方案二，由系统自身产生扫描显示所需的全部信号。5、用户接口模块利用小系统板已有的128×64点阵型液晶显示，显示数据量大，直观。键盘也采用小系统板已有的3X6