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1、东北大学硕士学位论文串行总线虚拟逻辑分析仪设计与实现姓名:李振军申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:王明顺20050201东北大学硕士学位论文摘要串行总线虚拟逻辑分析仪设计与实现摘要虚拟仪器(VirtualInstruments,VI)技术是现代计算机系统和仪器系统技术相结合的产物,是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它推动着传统测量仪器朝着数字化智能化、模块化、虚拟化和网络化方向发展。串行总线通常包括RS-232.RS485,CAN总线等,其特点是数据串行方式传输,协议简单,错误率低,安全可靠,因此受到广泛应用。在广泛应用的同时带来的就是
2、如何对其测试与维护问题。本系统应用虚拟仪器的原理,开发出了一套经济实用的串行总线数据分析系统(串行总线虚拟逻辑分析仪)。本文介绍了采用80C5x单片机和FPGA技术设计的串行总线虚拟逻辑分析仪的功能,系统组成和软件设计及硬件电路的设计方法。本系统由硬件模块和软件包构成。硬件模块对需要测量的信号进行采样并将其传送给计算机。利用计算机强大的数字处理能力,按照给定的要求,由软件完成对信号的分析和处理,并将结果以友好的人机界面显示出来。该测量系统可以实现对RS-232,RS-485和CAN总线的电平信号进行测量以及进行波形显示、数据处理和分析,并具有数据保存和打印的功
3、能口本文重点论述了数据采集板硬件电路的设计,定义了上下位机间的通信协议。在上位机软件设计上选用当前主流Windows操作系统作为工作平台,应用灵活简单的VB作为编程软件。关键字:虚拟仪器,逻辑分析仪,,FPGA,RS-232,RS-485,CAN总线东北大学硕士学位论文AbstracctTheDesignandRealizationofSerialBusVirtualLogicTesterAbstractVirtualInstrumentstechnologyisanoutcomeofthecombinationofmodernComputerSysteman
4、dInstrumentsTechnology,andisanimportanttechnologyinthefieldofmodernComputerAssistantTest.ItmakestraditionalinstrumentsdevelopintoIntelligentizationModularization.Virtualization.Internetization.SerialBususuallycontainsRS-232,RS-485andCANBus,thecharacteristicsofwhicharedatascrial,prot
5、ocolsimple,errorratelow,securityandrely.Soitcanbeusedwidely.Meanwhile,itisaproblemthathowtotestandmaintain.Inthispaper,aGeneralSerialBusAnalysisSystemisdevelopedaccordingtotheprincipleofVirtualInstrument.Thisarticleintroducesthefunctionofasimpleandvirtuallogictester,whichcontainsthe
6、80C51microcomputersystem,FPGA,thesystemconstitutionandthedesignofsoftwareandhardware.Thesystemismadeoftwoparts--thehardwareblockandthesoftware.ThehardwareisdesignedtocollectandtranslatethesignaltobemeasuredthroughSerialBus,thengivesthecomputerwiththesignals.Usingthepowerfuldigitalpr
7、ocessingabilityofthecomputer,thesignalwillbeanalyzedanddisplayedinuser-friendlyinterfacebysoftwareaccordingtothegivenrequirements.ThemeasurementsystemisabletomeasurethevoltagesignaloftheRS-232,RS-485andCANBusandperformswavedisplay,dataprocessingandanalysis,aswellassomeregularfunctio
8、nsuchasdatasavingan