多功能通用测试仪软件系统设计与实现

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1、分类号密级公开注1UDC学位论文多功能通用测试仪软件系统设计与实现廖锡林指导教师袁渊副教授电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业测试计量技术及仪器提交论文日期2014.5.10论文答辩日期2014.5.22学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。MULTI-PURPOSETESTERSOFTWARESYSTEMDESIGNANDIMPLEMENTATIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChin

2、aMajor:MeasuringandTestingTechnology&InstrumentsAuthor:LiaoXilinAdvisor:YuanYuanAssociateProfessorSchool:SchoolofAutomationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说

3、明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要多功能通用测试仪是一个面向电子工程师进行常规测试的多功能平台，它以数据采集系统为基础，集多个最为常用的电子测量仪器于一体，包括数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、频率计和直流

4、稳压电源等，形成强大的数据采集和测试能力。本文介绍了系统的整体架构和模块组成，以数字存储示波器模块为核心，实现对信号源模块、数字万用表模块、频率计模块、电源模块的通讯和控制。主要阐述了示波器模块和万用表模块的设计与调试，包括软件系统接口、底层驱动的实现、以及多模块协同工作时的可靠性设计等。本文主要研究内容有：1.示波器数据采集系统采用FPGA+DSP进行设计实现。通过分析外围模块的原理，编写了相关的底层软件驱动，准确可靠接收ADC的高速数据流，实现了高达1GSPS的实时采样率。针对通道研究了自动校准模式，准确校准了通道各个档位的基线和触发电平，并研究设计了手动校准流程，

5、形成了完整的通道校准方案。2.设计了实时采样和等效采样两种采样方式，研究了等效采样实现方法，通过精确脉冲展宽计数，解决了等效采样下的触发延迟，使得等效采样率达到了100GSPS，准确的复现了高频波形。3.设计了各个模块的接口程序以及显示界面，方便用户在各个模块之间进行切换。设计主板与分模块之间的多接口通讯方式，采用多种方案保证系统正确运行，实现了系统的整体协调控制和工作。对系统软件的可靠性设计进行了深入研究，并在多接口通信中进行了应用。4.设计了数字万用表的测量和控制，分析返回的数据包格式，实现了在各个测量模式之间准确切换和精确测量。设计键盘模块的总体架构，完成了按键和

6、旋钮的扫描控制。本文的难点在于多模块协调通信、示波器高等效采样率、以及万用表准确测量的实现。通过对该多功能通用测试仪整机的调试，所有功能和参数都达到了预定的指标，各模块之间切换工作正常，完成批量样机测试并已交付。关键词：多功能通用测试仪、示波器、多模块通信、自动校准、可靠性设计IABSTRACTABSTRACTMulti-PurposeTesterisaroutinetestplatformfortheelectronicsengineermultifunctional,Itbasedondata-acquisitionsystemandincludeanumberof

7、themostcommonlyusedsetofelectronicmeasuringinstruments,includingdigitalstorageoscilloscope,digitalmultimeter,functiongenerator,frequencyandDCpowersupplyandsoon,creatingapowerfuldataacquisitionandtestingcapabilities.Thisarticledescribestheoverallarchitectureandmodularsyste