基于USB的虚拟示波器设计-控制理论与控制工程专业论文.docx

查堕垄三盔堂亟主堑塑生堂焦迨塞 查堕垄三盔堂亟主堑塑生堂焦迨塞 兰!!!!!! 基于USB的虚拟示波器设计 摘要 虚拟仪器(简称VI)是电子测量技术与计算机技术深层次结合、具有 良好发展前景的新一类电子仪器。本文是在虚拟仪器概念的基础上结合模 拟，数字示波器的优缺点，研究出的一种基于USB总线的虚拟示波器(VO)， 它既是一个虚拟的测试仪器，也是一个计算机的外设，它和计算机一起组 成一个功能强大的测试系统。 论文首先简要地介绍了虚拟仪器的现状及发展前景，说明了本设计广 泛韵应用前景。接着对整个设计进行了系统的分析和规划，使各部分的功 能明确，还提出了主要的性能指标。接下来的章节对各部分的功能和实现 方法进行了详细的说明。主要有以下的几方面：第一部分是模拟信号处理 部分，这部分从仪器的安全性和测量的准确性角度出发，介绍了AD电路 以及之前的模拟信号的处理。第二部分是数据采集卡的控制逻辑的介绍， 这部分是整个设计的重点和难点，这一部分主要是基于CPLD来实现的。 主要功能是控制数据采集的流程，包括数据的采集到数据的保存，触发逻 辑的实现，以及与单片机的接口等几部分。第三部分主要介绍了数据采集 卡与计算机通讯的接口。在本设计中采用了USB的接13方式，在这部分中 先对USB进行了一个简单的介绍，然后介绍了具体的硬件电路和单片机的 程序设计。最后介绍了系统的抗干扰设计。 I 太原理工大学硕士研究生学位论文在整个虚拟示波器的设计中，作者的任务是系统的规划和各个部分的 太原理工大学硕士研究生学位论文 在整个虚拟示波器的设计中，作者的任务是系统的规划和各个部分的 协调，并且独立设计了这个仪器的硬件电路，包括CPLD编程和单片机的 编程部分，以及与计算机的通讯协议的制定。在文章的附录部分给出了仪 器的硬件外形和计算机的控制界面。 关键字：虚拟仪器，USB接口，示波器，可编程逻辑器件，AD转换器 II 查堕堡三盔堂堡主塑塞圭堂焦堡皇—————————一STUDY 查堕堡三盔堂堡主塑塞圭堂焦堡皇—————————一 STUDY OF VIRTUAL OSCILLOGRAPH BASED oNUSB ABSTRCT Virtual instrument(VI)iS a new electronic insmmaent that iS combined wim electronic measme technology and computer technology．It has good outlook．The aimofthispaperistodesignaVirtualOscillograph(VO)ba。sed on the USB Interface technology．It is not only a virtual test Instrument， but also a peripheral ofcomputers．Together们tll computers，the instrument can construct a powerful test system． Begin of the paper,introduced the Virtual instrument’S actuality and outlook，explained the paper’S abroad appliance outlook．And system analysed the design’s ffmction then brought forward primary performance targets．In follow sections，detailed explained every part’S function and realized means． This chapter mainly introduces the following parts，the first is about ana309 signal process，which starts砸tIl instrument security and accuracy requirements， introduces analog signa]process circuit before AD converter．The second introduces controlling logic of data collection card，which is the emphases and difficulty of the whole design．The realization of function mainly basis on III 太原理工大学硕士研究生学位论文C