基于labview的数字示波器设计

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1、测控仪赛设计课程设计说明书姓名：学号：班级：专业：学院：时间:地点：指导教师：HUS课程设计任务书3示波器设计方案4示波器工作原理与设计步骤7一、模拟采集模块7二、时基控制9三、波形显示模块9四、参数测量模块13五、频谱分析模块15六、数据存储和回放模块16七、波形打印模块17八、主要控制结构18总结19附录：前面板和程序框图21由于电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术和仪器领域屮的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断岀现。电子测量仪器的功能和作用已经发生质的变化。在先进的测控系统

2、屮，不仅希望设备能够单独进行测试，还希望他们Z间能够互相通信，构成测试系统，甚至是测试网络系统，实现信息共享，以便对众多的被测信号进行对比、综合和自动分析、从而得出准确的判断。这是电子行业木身给测试设备提出的要求，传统的测试仪器在此方面受到很大的限制。由于上述原因，并月•随着电子技术和计算机技术的快速发展以及价格不断下降，改变了传统的电子技术设计观念，使原来部分由硬件完成的功能，现在能曲软件实现。例如仪器面板和数字滤波等，实现硬件软件化。而不少駛件难以实现的功能，例如复杂的信号分析，数据统计和三维图像显示等，在计算机中则较

3、容易实现。在市场的需求和和关技术支持下，促使了基于个人计算机的测控仪器一一虚拟仪器的发展。虚拟仪器利用计算机强人的处理能力，使得它成为了一种很好的工具，其应用范围也越來越广泛。与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力和可操作性等方面均具有明显的技术优势。示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。目前研制一种结构简单、操作方便、生产技术要求不高、费用低的数字示波器是非常必要的。本文介绍了一种新型的示波器：虚拟数字存储示波器。虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用。该虚拟仪器基于计算机平台，将虚拟仪器

4、硬件和软件紧密结合，实现比传统仪器更强人的功能。虚拟数字存储示波器系统由数据采集、数据分析和结果输出显示三个主要功能部分组成。其屮，数据分析和结果输出显示完全由计算机软件系统来完成，只有数据采集是在软件的控制下出硬件来完成。木文主要完成对软件系统的设计。测控仪器设计课程设计任务书设计题目：皋于Labview的数字示波器设计设计要求：一、主要功能模块数字示波器主耍由软件控制完成信号的采集、处理和显示。系统软件总体上包括数据采集、波形显示、参数测量、频谱分析及波形存储和回放等五大模块，功能结构框图如下：1.数据采集模块主要完成

5、数据采集的控制，包括触发控制、通道选择控制、时基控制等。其中：1)触发控制包括触发模式、触发斜坡、触发电平控制；2)通道选择主要控制单通道或双通道测虽；3)时基控制主要控制采集卡扫描率、每一通道扫描次数(取样数)。2.波形显示模块软件需提供五种波形显示模式：1)A、B、A&B模式：通过显示通道选择按键A和B,可以任意显示某一通道或两通道输入信号的波形。2)XY模式：当两通道都处于选通状态时，使用此模式来显示李沙育(Lissajous)图形、测量相位差或频率。3)A+B,A-B模式：当两通道处于选通状态时，使用此模式显示两通

6、道信号代数相加、相减后的波形。4)A&A积分1)A&A微分1.参数测量模块主要模拟HP54603B的参数测量功能，完成包括Vrms等19个电压参数和频率、周期等7个时间参数的测量，并显示其测量结果。2.频谱分析模块采用快速FFT算法，完成频域信号分析。可实现的频谱分析控制包括：1)Window选择，提供9种频谱分析窗口；2)Log/Linear选择，提供3种坐标显示模式；3)DisplayUnit选择，提供8种单位。3.数据存储和冋放模块按键“写盘”控制是否进行数据存储；按键“读盘”控制是否从数据文件中读取数据。主面板提供

7、了两个文件名输入框，前一个为信号波形数据文件名输入框，后一个为采样周期文件名输入框，这两个文件由写盘功能和读盘功能共用。从软盘或硬盘上读取的数据同实时采集的数据一样，能够进行自动参数测量以及显示波形，并保留在显示窗口(显示模式可以设置为三种模式屮的任意一种)，还可以根据需要设置进行频谱分析。二、主要控制结构1・测量控制结构通过逻辑按键“测量”控制是否进行测量；通过逻辑按键“通道”控制通道选择。2.自动调整扌日描率控制结构曲逻辑按键组“口动”、“手动”来控制是口动调整扫描率，述是手动调整扫描率。虚拟仪器设计示波器设计方案虚拟

8、示波器由破件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板纽•成。其屮硕件设备与接口包括仪器接口设备和计算机，设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序。本设计的信号处理与结果显示都由软件完成，并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作性对应的各种控件。本虚拟数字存储示波器是在对传统示波器进行