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1、基于FPGA与STM32的手持式数字示波器设计狄飞信息工程学院电子与通信工程周金治副教授杨居义高级工程师20180403Classifiedindex:TP216+.1U.D.C:621.3SouthwestUniversityOfScienceandTechnologyMasterDegreeThesisDesignofHandheldDigitalOscilloscopeBasedonFPGAandSTM32Candidate:DiFeiDepartment：SchoolOfInformationEngineeringSpeciality：Electronica
2、ndCommunicationEngineeringSupervisor1:ZhouJinzhiAssociateProfessorSupervisor2:YangJuyiSeniorEngineerrdDate:3,Apr.,2018西南科技大学工程硕士学位论文第I页摘要数字式存储示波器（DigitalStorageOscilloscope即DSO）作为现代电子测量的重要仪器，广泛应用于高速、瞬态信号的检测。而手持式数字存储示波器，由于其便携性，日益受到高校师生和工程师的青睐。本文结合需求，设计并研制出一款低成本，基于STM32技术、FPGA技术的手持式数字存储示
3、波器。采用STM32和FPGA的模式，使系统具有双“芯”，即STM32作为系统嵌入式控制核心，FPGA作为数字逻辑系统核心。主要研究内容如下：首先，介绍了项目研究背景及意义，并根据国内外DSO的发展现状，提出了论文设计任务的主要性能指标；分析了DSO的组成及应用技术、工作原理和模式。其次，设计了在实时取样方式下手持式数字存储示波器硬件系统，分别包括：DSO模拟通道电路、FPGA逻辑硬件、人机交互电路、供电电路以及硬件抗干扰设计。FPGA逻辑硬件通过LPM调用和VerilogHDL语言实现。然后，开展了手持式数字存储示波器的软件设计，分别包括：主控程序、上电初始化、数
4、据读取、数据处理、波形参数显示、人机交换控制等。最后，对手持式数字存储示波器样机进行功能测试和调试，包括：拟定DSO系统调试方案，分步调试RAM、人机交换界面、模拟通道、数据采集。在确保基本模块正常运行后，使用标准仪器进行整机调试。测试结果符合本文设计要求。关键词：数字存储示波器STM32FPGALPM抗干扰设计西南科技大学工程硕士学位论文第II页AbstractTheDigitalStorageOscilloscope(DSO),asanimportantinstrumentofmodernelectronicmeasurement,iswidelyusedint
5、hedetectionofhigh-speedandtransientsignals.Thehandhelddigitalstorageoscilloscope,becauseofitsportability,isincreasinglyfavoredbyteachersandstudentsinCollegesanduniversities.ThispaperdesignsanddevelopsalowcosthandhelddigitalstorageoscilloscopebasedonSTM32technologyandFPGAtechnology.Usin
6、gSTM32andFPGAmode,thesystemhasdoublecore,thatis,STM32astheembeddedcontrolcoreofthesystem,andFPGAasthecoreofthedigitallogicsystem.Themaincontentsareasfollows:First,thebackgroundandsignificanceoftheprojectresearchareintroduced.AccordingtothedevelopmentstatusofDSOathomeandabroad,themainpe
7、rformanceindexesofthepaperdesigntaskareputforward,andthecompositionandapplicationtechnology,workingprincipleandmodeoftheDSOareanalyzed.Secondly,thehardwaresystemofhandhelddigitalstorageoscilloscopeinrealtimesamplingisdesigned,whichincludeDSOanalogchannelcircuit,FPGAlogichardware,huma
