基于虚拟仪器技术的频率特性测试仪的设计

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1、山东大学硕士学位论文-----~-一-一----~一摘要本文设计了一种基于虚拟仪器技术的频率特性测试仪。首先论述了基于虚拟仪器技术的频率特性测试仪开发的目的和意义，介绍了虚拟仪器的特点、结构和发展趋势;然后从软硬件两方面详细论述了基于虚拟仪器技术的频率特性测试仪的设计方案。李硬件设计方面，设计了一种用“微处理器加非“失性存储”‘口俘赘转赞器”构成信号发生器的方法，并对用这种方法设计的信号发生器的性能进仃I}rfilr.jz种方法设计的信号发生器具有基本不占用微处理器而仍能使信号发生器可控并且可产生多种形式较高质量信号的特点。在模数转换器与计算机接口设计中，研究了AD1674与

2、ISA总线接口的设计方法，指出了接口设计时应特别注意的时序配合问题。另外，对基于PCI总线的接口板也进行了初步设计，设计了基于PCI总线(从)模式接口芯片PCI9052的接口板。在软件设计方面，重点讨论了Windows9x环境下，接口板虚拟驱动程序的设计方法，给出了利用中断方式进行数据采集时虚拟驱动程序的设计思路;另外还对采样数据如何进行处理，求出信号幅值和相位差的方法进行了研究，提出了用傅立叶级数法计算信号幅值的方法，推导了根据采样值用傅立叶级数计算信号幅值的公式，还提出了利用定时器测量相位差和判定相位超前迟后的方法，并推导了相应的计算公式。本文的设计是充分利用正在蓬勃发展

3、的虚拟仪器技术，即利用微型计算机强大的软件功能和图形环境，研制出的一种新型的频率特性测试仪。它能够代替频率特性测试仪和超低频示波器两台仪器，而且功能增强、价格降低。这种新型的测试仪将能以其新颖、清晰的图形曲线显示更好的满足科研和工程设计的需要，了也能实现在《自动控制理论》课程教学中引入计算机辅助教学手段犷本项目的研制成功，将为自动控制系统的性能研究和工程设计提供一种新型的测试仪器，而且还可广泛应用于高等院校《自动控制理论》的教学和实验中，因此，预计有着良好的应用前景和较大的市场需求。关键词:虑拟仪器频率特性测试仪器自动控制系统计算机技术山东大学硕士学位论文ABSTRACTIn

4、thispaper,thefrequencycharacteristictestingmeterbasedonthevirtualinstrumentaltechnologyisdeveloped.Thepaperintroducesbrieflythedestinationofdevelopingthefrequencycharacteristictestingmeter,thefeaturesandstructureofthevirtualinstrument,anddesignofthefrequencycharacteristictestingmeterbasedon

5、virtualinstrumentaltechnology.Inthedesignofhardwareofthefrequencycharacteristictestingmeter,thesignalgeneratorcomposedbymicroprocessor,NVRAMandDIAconverterhasbeendeveloped,andtheperformancehasbeenanalyzed.Thissignalgeneratorcangeneratemanykindsofsignalwithbeterperformance.Inthedesignofcompu

6、terinterface,theinterfacecardinstalledinISAandPCIslotismainlyresearched.ThemethodofAD1674withISAinterfaceisdiscussedindetail,andtheproblemofschedulingisspeciallypointedout.TheinterfacecardbasedonPCI9052isalsodesigned.Inthedesignofsoftwareofthefrequencycharacteristictestingmeter,thedesignofV

7、xDofinterfacecardinWindowsisemphaticallystudied,andthemethodofdesigningVxDisgivenwhenthedateisacquiredbyuseofinterruption.Themethodsofmeasuringmagnitudeandphaseerrorandprocessingsamplingdataarestudied.TheequationofmagnitudecalculationisdeducedintheorybyF