基于VIIS-EM的数字存储示波器的研究

发布时间：2017-10-12 18:08

  本文关键词：基于VIIS-EM的数字存储示波器的研究

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【摘要】：近年来,计算机技术的迅猛发展带动了以计算机为核心的其他工业领域的改革,电子测量领域就是其中之一。以计算机为核心的虚拟仪器技术在近年来的电子测量领域大放光彩,越来越多的开发者投入到虚拟仪器设备的研发中来。以美国为首的发达国家已经有了比较成熟的产品,其中仅美国国家仪器(NI)一家公司,目前市面上已经有超过500款成熟的虚拟仪器硬件设备,国外的迅猛发展不断地冲击着国内的电子测试仪器市场,造成了大量的资本流失。所以很有必要研制出有我们自主知识产权的、可靠的、精密的虚拟仪器设备来改善目前的情况。本课题是基于VIIS-EM(Virtual Instrument Integration System for Electronic Measuring,简写为VIIS-EM)系统研制的。VIIS-EM是由吉林大学自主研发的一种面向高校实验教学用的虚拟仪器电子测量集成系统,集成了多块功能板卡。本课题设计了一款基于虚拟仪器技术的动态存储示波器,动态存储功能在实际应用中有着广泛的应用,例如对瞬间或一次性事件的捕获,存储器可以将波形保存供实验者随时复看。设计中对于整个系统中存在的问题也进行了相应的改进与完善,使得系统采集卡有着更好的采样率、更快的数据上传速度等。课题将设计分为硬件采集部分设计和软件的数据处理分析设计,在硬件部分,系统采用的是“FPGA+MCU”的方式作为中央控制单元,通过FPGA实现MCU的地址译码、通信、数据缓存等操作。上层软件采用的是虚拟仪器技术应用最为广泛的开发环境Lab VIEW。Lab VIEW是一种图形化语言,其提供了强大的数据运算与处理能力,软件的兼容性极强,并且有着极为人性化的人机交互界面,使得开发者可以自定义测试选项和功能。在研制的最后,对系统进行了整机的测试,给出了整机测试结果。
【关键词】：虚拟仪器 示波器 Lab VIEW FPGA VIIS-EM
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM935.37
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 概述9-13
• 1.1.1 课题研究背景及意义9
• 1.1.2 虚拟仪器技术简介9-11
• 1.1.3 同类产品国内外发展现状11-13
• 1.2 VIIS-EM平台介绍13-15
• 1.2.1 VIIS-EM平台概述13
• 1.2.2 VIIS-EM系统的总体结构13-15
• 1.3 论文研究的主要内容15-16
• 第2章 系统的总体设计16-22
• 2.1 传统示波器的原理16-17
• 2.2 系统的总体结构设计17-22
• 第3章 系统的硬件设计22-38
• 3.1 系统的硬件总体结构设计22
• 3.2 系统模块化的设计与实现22-38
• 3.2.1 总线接口通信模块22-24
• 3.2.2 A/D转换模块24-26
• 3.2.3 动态存储模块26-30
• 3.2.4 FPGA控制模块30-38
• 第4章 系统的软件设计38-48
• 4.1 LabVIEW人机交互界面38-42
• 4.2 后台程序框图42-47
• 4.2.1 设备槽号自动添加部分后台程序42-46
• 4.2.2 动态存储部分后台程序46
• 4.2.3 波形形成部分后台程序框图46-47
• 4.3 系统驱动程序的设计47-48
• 第5章 实验结果分析48-52
• 5.1 实验目的48
• 5.2 实验准备48
• 5.3 实验步骤48-50
• 5.4 实验结果分析50-52
• 第6章 总结和展望52-54
• 6.1 主要研究工作总结52-53
• 6.2 系统的展望53-54
• 作者简介54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：1020173