随着科学技术的发展,作为常用的检测工具,示波器的面貌也焕然一新。由于数字技术的采用,示波器成为集显示、测量、运算、分析、记录等各种功能于一体的智能化测量仪器。数字存储示波器(DSO)将取代模拟示波器。目前,国内具有自主知识产权的数字存储示波器产品还非常少,高昂的价格阻碍了数字存储示波器在生产和试验中广泛的应用。在研究剖析数字存储示波器产品工作原理的基础上,本文提出了一种新的设计思路,并详细论述了其设计和实现过程。 本文设计的便携式数字存储示波器采用CPU+CPLD(复杂可编程逻辑器件)的智能仪器结构,使用液晶显示器(LCD)显示。CPU+CPLD系统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,从而能够提高算法效率;同时其开发周期较短,系统易于维护和扩展。Winond公司的单片机W77E58作为系统的核心,调控整个系统正常运行,同时完成对数据的处理。Altera公司的EPM7064S作为系统的外围控制器,实现对系统的FIFO(先进先出存储器)与采样时钟的控制。采用液晶屏显示,为用户提供友好的界面,并实现了系统的小型化和便携式。 本文详细地介绍了数字存储示波器的工作原理及其技术特点,接着给出了本系统硬件和软件设计的结构及思路。硬件设计方面,本文主要讨论了信号调理电路、A/D变换电路、时基电路及触发电路的设计等。本文给出了系统的主程序流程图,并研究了如何利用波形插值技术以尽量小的采样频率实现尽量高的有效存储带宽(USB)、如何实现波形重现等问题。 通过具体的开发设计,解决了关于实时嵌入式系统的一些有意义的实际问题,基本实现了本文的设计目标。