开题研究报告USB接口虚拟示波器开题研究报告().doc

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1、毕业设计（论文）开题报告书课题名称基于USB接口的虚拟示波器设计学生姓名龙浩学号0540824010系、年级专业电气工程系测控技术与仪器指导教师王跃球副教授2009年12月29日一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平1.课题来源对于学校教学实验以及某些特定需求来说，目前市场上的模拟及数字示波器也许并不适用，价格高昂、体积较大且很多专业功能并不实用。而现在电脑的普及程度也达到了相当的规模，利用电脑以及附加的数采模块实现一个灵活便捷的虚拟示波器能够满足大多数的工作、学习和开发需要，并且可以通过较低代价的硬件和软件升级实现

2、相当复杂的信号处理功能，能够以较低的成本、较小的体积实现配置灵活的智能仪器组合；完全可以与便携电脑结合，构成便携式检测维修工作站。目前已经有计算机并口通信的数据采集器，但是USB的应用日趋广泛和深入，如果将USB功能融合在里面则可以实现更高的数据传输率、更方便的使用方式，更为优越的体现出虚拟仪器的性能。2.目的意义本项目的研究成果是基于USB总线的外置式虚拟存储示波器、多功能信号分析仪、高精度频率计、智能信号发生器和逻辑分析仪的样机。项目完成后将给出详尽的技术研究报告。该样机能够代替传统的仪器完成上述功能，同时具有传统仪器所无法比拟的优点

3、，主要表现在以下几方面：该仪器通过USB总线与计算机相连，可以充分利用计算机强大的数据分析处理及存储功能，使仪器的功能大大扩展，同时利用计算机显示器作为仪器的虚拟界面，使操作简单，便于在线帮助。②USB总线是计算机的外置式总线，且支持即插即用，因此仪器的插拔不需要打开计算机机箱，方便了安装。③USB总线的高传输速率，使得该类仪器性能远远优于普通的串行口和并行口仪器，可同时挂接127个独立USB设备的特性，使得其扩展性是PCI总线、ISA总线以及串行口和并行口所无法比拟的。④由于USB总线是一种较新的计算机总线，目前国内尚无基于USB总线的

4、虚拟仪器，但该类仪器的市场需求量却很大。该项目完成后其技术水平应处于国内领先水平的地位。　　虚拟仪器在近几年内的需求每年都在以20%的递增速度的增长，现有产品主要以ISA总线，PCI总线，VSA总线及EPP接口方式居多，这些产品的需求量很大，仅2001年全球的虚拟仪器总需求量为75亿美元，是传统仪器的替代产品。随着计算机的升级和更高要求，虚拟仪器的发展也将向USB接口方向发展（其优势在前面已论述），他的问世将具有更高的水平及价格优势。以USB接口方式为基础开发的虚拟仪器产品在今后（重点为5年内）以其优势必将占有虚拟仪器总需求的50%以上，

5、也将代表虚拟仪器的最高发展水平，在性价比方面将更具有竞争力，因此该项目的发展趋势及前景必将非常美好。3.应用前景虚拟仪器在近几年内的需求每年都在以20%的递增速度的增长，现有产品主要以ISA总线，PCI总线，VSA总线及EPP接口方式居多，这些产品的需求量很大，仅2001年全球的虚拟仪器总需求量为75亿美元，是传统仪器的替代产品。随着计算机的升级和更高要求，虚拟仪器的发展也将向USB接口方向发展（其优势在前面已论述），他的问世将具有更高的水平及价格优势。以USB接口方式为基础开发的虚拟仪器产品在今后（重点为5年内）以其优势必将占有虚拟仪器

6、总需求的50%以上，也将代表虚拟仪器的最高发展水平，在性价比方面将更具有竞争力，因此该项目的发展趋势及前景必将非常美好。本项目完成后可与许多仪器仪表生产企业合作,用来替代现有传统仪器的生产,必将为企业和社会带来巨大的社会效益和经济效益。该项目所取得的成果主要应用于测试测量领域，替代传统的仪器仪表，更可以使虚拟仪器的发展迈上一个新的台阶，该项目的技术成果也将大量应用于国防，航空航天、铁路、通讯、石油化工及电子信息行业。总之只要与测试、测量有关的技术产品都会有所应用，其应用领域是非常广阔的。4.国内外现状及水平虚拟仪器是计算机管理的数字化仪器

7、系统，因此，依据某种通用或专用总线标准或规约，或以某种接口形式，与计算机进行通信和管理，并与计算机系统共同工作运行的仪器系统，目前多数属于虚拟仪器系统,它的典型特征是不可脱离计算机而独立工作。在信号源类虚拟仪器系统中，种类不是很多，主要有D/A（Digital/Analog，数字/模拟转换）卡系统和任意波发生器，另外还有函数发生器、合成信号源等。在测量仪器类虚拟仪器系统中，则有许多种类，其中最主要的是A/D（Analog/Digital，模拟/数字转换）卡系统和数据采集系统，另外还有数字存储示波器、瞬态记录仪、数字化仪、数字多用表、频率计

8、数器、信号分析仪、相位计、失真仪、噪声分析仪、阻尼计等多种。原则上，非虚拟仪器里的仪器，都可以用虚拟仪器方式实现，但在大功率领域以及射频微波领域里的仪器设备，虚拟仪器实现比较困难，模块也较少；