逻辑分析仪[28组].doc

简易逻辑分析仪 28组 林晓峰 徐志国 摘要：本系统由8位可预置的循环移位数字信号发生器、简易逻辑分析仪两部分组成。 8位逻辑信号序列和时钟信号波形由89C52单片机控制FPGA产生,并且逻辑信号序列可以预置。采用128×64点阵型液晶Abstract: This system consists of eight bits cycle shift digital signal generator which can be preset and simple logic analyzer. The 89C52 microcontroller controls the FPGA to generate eight bits cycle shift digital signal sequence and clock signal waveform, and the logic signal sequence can be preset. The parameters are displayed by 128 × 64 with LCD directly and expediently. In simple logic analyzer design, most of the function is achieved by the FPGA .There is only D/A , A/D, and a small number of auxiliary circuit in external circuit, a simple structure. Keyboard preset gate voltage .The system can collected 0.25~4V logic level. Storage depth reaches 32Bit. Oscilloscope can display the eight road of 16Bit signal , Time Line signs and trigger point . The system reached a basic design requirements, and other functions better refining and expanding. Keywords: logic analyzer multi-trigger signal generator 一、设计要求及方案分析 （一）、设计要求 1、制作一个循环移位8路数字信号发生器。 2、逻辑分析仪输入通道数：8；输入阻抗50k；阈值电平：在0.25~4V之间按16级变化；存储深度为大于20位，并能分页显示。 3、触发位置可任意调节，并能设置一、三级触发字；在模拟示波器上清晰稳定地显示8路数据信号。 4、扩展功能。 （二）、方案分析 1、信号发生器模块 方案一：采用555振荡产生100Hz信号，然后用74164等进行移位，能够产生8路数字信号，但这样实现电路比较复杂，预置数值不方便，而且555振荡精度不好，稳定性差。 方案二：采用FPGA结合单片机完成。编程实现分频电路、信号预置电路、循环移位电路，从而得到需要的信号，电路简单，调试方便，而且产生的信号准确，稳定。 因此我们选用方案二。 2、信号检测模块 方案一：采用比较器实现。利用D/A实现门限电压的调节，将D/A输出的电压作为比较器的参考电压，从而改变门限电压。 方案二：采用A/D实现。输入信号先进行A/D采样后送入单片机，利用单片机进行判断门限电压。 方案一能比较容易控制门限电压，但电路却很复杂。而方案二则电路简单，调节精确，还能很方便扩展通道的数目，因而我们决定采用方案二。 3、数据的采集、处理与存储模块 由于该系统对数据采集的速度要求不是很高，因此一般的A/D即可满足要求，我们采用既有的MAX118来实现。该芯片速度快，外围电路结构简单，使用方便。由于我们采用本实验基地自己设计的含FPGA的小系统板，结合单片机可以很方便地进行数据的处理与存储。 4、数据显示模块 方案一：使用示波器的YT方式，只需提供信号电压，就可以达到同时显示8路信号波形的要求。 方案二：使用XY模式，由系统自己产生扫描的锯齿波和信号电压。这样同样可以显示出所需的8路信号波形。 对比方案一、方案二，YT方式简单一些，只需要控制一个通道，但是利用示波器自身的X轴扫描信号无法产生题目要求的竖直方向的时间标志线，所以此方法不可取。必须采用XY模式，即方案二，由系统自身产生扫描显示所需的全部信号。 5、用户接口模块 利用小系统板已有的128×64点阵型液晶 图1 系统总体框图 三、理论分析与计算 1、存