数字存储示波器数据采集与控制电路设计研究

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1、电子科技大学硕士学位论文数字存储示波器数据采集与控制电路设计研究姓名：王浩申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：王子斌20090501摘要当代示波器技术发展日新月异。伴随数字技术的发展，数字存储示波器(Dig蹦StorageOscilloscope)展现了更强大的功能：智能捕获、参数分析、时频变换、超大规模数据波形存储等功能。目前，国外在数字存储示波器领域的技术已经非常成熟，并且占领了绝大部分的市场份额。而国内具有自主知识产权的数字示波器还非常少，高昂的价格阻碍了数字存储示波器在生产实验中的广泛应用。本文结合“2GSa

2、／s宽带数字存储示波器”项目的开发，在研究剖析数字存储示波器工作原理的基础上，围绕其数字系统的设计与实现展开研究。为国内高速高分辨率的数据采集系统的研制提供了一个参考方案。主要内容包括：l、通过对目标系统主要技术指标的分析，基于ADC+高速时钟电路+FPGA十DSP+片外SRAM的智能仪器结构，采用实时采样和随机采样两种采样技术，实现了2GSa／s最高实时采样率，1GHz模拟带宽，存储深度8MB／CH的示波器。以上系统结构模式的最大特点是结构灵活，有较强的通用性，适用于模块化设计，且开发周期较短，易于系统的维护和扩展。2、对宽带数据

3、采集系统设计中涉及的关键技术展开研究，针对数字存储示波器的应用特性，设计并实现了采集控制电路、触发电路、存储电路、内插控制电路、时基电路、计算系统接口电路以及其他示波器功能电路。3、配合示波器监控软件，完成了对数字存储示波器数字系统硬件电路的调试。关键字：数字存储示波器，数据采集系统，实时采样，FPGAABSTRACTNowadays，theoscilloscopetechnologyisprogressingrapidly．Withthedevelopmentofthedi百taltechnology,thedigitalstor

4、ageoscilloscope(DSO)hasbeenprovidedwithmorepowerfulfunctions，suchasintelligentwavecapturing,parameteranalysising，thetime—frequencytransforming，verylargescalewavedatastoringandSOon．Atpresent,thetechnologyofdigitalstorageoscilloscopeismoreadvanc砸overseasandoccupiesthegre

5、atmajorityofmarket．However,domesticDSOproductswhichhaveourownindependentpropertyrightaretoofew,andhi曲pricepreventstheirwidlyusage．Accordingtoproject“2GSa／sBroadbandDigitalStorageOscilloscope”，thisdissertationfocusesonthedesignofdigitalsystenabasing013thedesignprinciple

6、sofdigitalstorageoscilloscope，anditsresultswillbevaluabletothefollowingresearchOnDSo．Maincontents：1．ThisdissertationadvancedthestructureofADC+hi出speeddockcircuit+DSP+FPGA+SRAManddesignedadataacquisitionsystembasingOnthetechnologiesofreal—timesamplingandrandomsampling．1

7、11eimprovedsystemachieved2GSa／sreal-timesamplingrate．1GHzanologbandwidthand8MBstoragedepthperchannel．Meanwhile．也eflexiblestructureandgeneralusageofthissystemenabledesignerstodevelopproductswithinshortertimeandensurethesystemCanbeexpandedeasily．2．Thisdissertationfocuses

8、onthekeytechologyofbroadbanddigitalstorageoscilloscope，anddesigneddataacquirecontrollogic，trigger．109ic，storagelogic，