学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于PXA270的200MHz嵌入式数字荧光示波器系统设计

作　者: 曾文献
导　师: 刘知青
学　校: 北京邮电大学
专　业: 软件工程
关键词: 嵌入式数字荧光示波器嵌入式系统示波器高速数据采集片上系统SOC
分类号: TM935.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 174次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

示波器作为通用电子仪器,被广泛应用于测量测试领域。目前市场上拥有大量不同性能、不同品牌的国内外各类示波器产品,从实现机理上主要分为两类:传统模拟示波器和数字示波器。通过大量的市场调研和相关资料搜集:目前市场上绝大多数数字示波器是以专用大规模集成电路(ASIC)或数字信号处理器(DSP)作为核心控制器,在操作界面和人机交互方面仍保留了传统示波器的风格,对于仪器的智能化、网络化、音视频、外部存储设备、和通讯接口的支持不能满足用户对于设备信息化应用的需求。随着计算机技术和网络技术的快速发展,利用嵌入式技术和网络技术组成嵌入式网络化仪器,可以很好地解决此矛盾。本项目将嵌入式系统与传统示波器技术相结合,研制基于IntelXScale PXA 270嵌入式CPU及Windows CE.NET操作系统的智能型、具有数字荧光效果的数字存储示波器,目的是为市场引入一种新型智能化示波器产品。本示波器除了具备传统示波器的功能外,还将提供灵活多样的操作方式、待测信号的智能分析与处理、网络、音频、视频、RS232串行口、SD卡、主/从USB接口和嵌入式EVC语言编程接口等多种功能,为实现诸如远程测试、测试导航、故障诊断专家系统以及自组网协作测量等功能提供软硬件支持,使示波器应用领域更加宽泛。本文从国内外高速数据采集及示波器技术发展现状出发,分析了目前通用示波器的优点和不足,并得出设计嵌入式数字示波器的必要性,进而提出了200MHz带宽、实时采样1GSa/s的智能型、网络化嵌入式数字荧光示波器的设计思想,并重点从数据采集、数据处理、数据显示、信号测量计算、光标控制、以及ZOOM等角度详细阐述了系统功能划分、结构设计、硬件子系统、内核子系统和示波器应用子系统的实现方法。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-20
  1.1 项目开发背景  10-17
    1.1.1 高速超高速数据采集技术现状  10-16
    1.1.2 国内外示波器技术现状  16-17
  1.2 论文来源  17-18
  1.3 本课题的主要性能指标  18-19
  1.4 本论文设计的任务  19-20
第二章系统的总体设计  20-30
  2.1 示波器的功能设计  20-25
    2.1.1 数字示波器技术  20-24
    2.1.2 嵌入式系统特点  24-25
  2.2 系统总体设计  25-27
    2.2.1 硬件子系统  26
    2.2.2 内核子系统  26-27
    2.2.3 应用子系统  27
  2.3 系统性能设计  27-30
    2.3.1 硬件性能  27
    2.3.2 软件性能  27-28
    2.3.3 系统工程化  28
    2.3.4 系统标准化  28-30
第三章硬件子系统  30-42
  3.1 示波器逻辑  30-33
    3.1.1 前端预处理逻辑设计  30-31
    3.1.2 高速模/数转换电路设计  31-32
    3.1.3 触发通道设计  32
    3.1.4 高频时钟及时序产生电路设计  32-33
  3.2 嵌入式系统  33-37
    3.2.1 内存SDRAM电路设计  33-34
    3.2.2 FLASH电路的设计  34-35
    3.2.3 网络接口设计  35-36
    3.2.4 LCD接口设计  36-37
  3.3 接口逻辑  37-42
    3.3.1 键盘设计  38-39
    3.3.2 键盘指示灯设计  39-42
第四章内核子系统  42-50
  4.1 PLATFORM BUILDER  42-43
  4.2 WINDOWS CE.NET重要组件  43-45
  4.3 定制内核系统  45-46
    4.3.1 BOOTLOADER  45
    4.3.2 OAL设计  45-46
    4.3.3 驱动程序  46
  4.4 PB生成操作系统镜像的步骤  46-47
  4.5 PB生成软件开发平台SDK  47
  4.6 键盘中断服务程序  47-50
第五章示波器应用子系统  50-78
  5.1 应用子系统功能设计  50-57
    5.1.1 总体功能概述  50
    5.1.2 数据采集  50-51
    5.1.3 数据处理  51-52
    5.1.4 数据显示  52-55
    5.1.5 系统设置  55-57
  5.2 系统界面设计  57-61
    5.2.1 波形显示设置  58
    5.2.2 程序界面背景图设计  58-59
    5.2.3 按钮设计  59-60
    5.2.4 菜单界面设计  60-61
  5.3 数据处理与显示模块设计  61-69
    5.3.1 数据采集模块  61-62
    5.3.2 数据处理模块  62-63
    5.3.3 数据显示模块  63-69
  5.4 系统设置模块  69-72
    5.4.1 存储设置模块的设计与开发  70-72
    5.4.2 系统使用设置模块的设计与开发  72
  5.5 多线程实现  72-77
    5.5.1 数据采集与数据处理同步设计  73-75
    5.5.2 优化波形显示效率  75-77
  5.6 项目成果  77-78
第六章软硬件联合测试  78-81
  6.1 测试内容  78
  6.2 测试目的  78
  6.3 示波器键盘正确性测试  78-79
  6.4 示波器键盘抖动测试  79-80
  6.5 测试总结  80-81
结束语  81-83
参考文献  83-85
致谢  85-86
攻读学位期间发表的学术论文目录  86

基于PXA270的200MHz嵌入式数字荧光示波器系统设计

内容摘要

全文目录

相似论文