基于FPGA的数字存储示波器的设计.doc

天津职业技术师范大学
TianjinUniversityofTechnologyandEducation
毕业设计
专业:应用电子技术教育
班级学号：
学生姓名：
指导教师：
二○一一年六月
天津职业技术师范大学本科生毕业设计
基于FPGA的数字存储示波器的设计
DesignadigitaloscillographbasedonFPGA
专业班级：
学生姓名:
指导教师:
学院：电子工程学院
年月
PAGE\*MERGEFORMATI
摘要
本文介绍了一台以FPGA为处理核心的双通道数字存储示波器的设计。设计中模拟通道采用OPA657为阻抗变换缓冲级，提供1TΩ的输入阻抗,VCA824作为增益控制实现了宽带宽,宽范围输出。再由THS4500驱动ADCADS831，实现了80Msamp/s采样率，模拟通道的带宽限制为10MHz。数字处理采用SOPC技术,在FPGA内部构建采样FIFO,及数据流触发及分析逻辑,FPGA内建的以NiosII为核心作为处理核心.此示波器的单通道存储深度为8Ksamp，波形刷新率为15帧每秒，具有一定的实时性。操作界面采用TFT240X320显示波形,全触摸控制。波形移动拉伸还有其他控制都通过触摸滑动触摸屏，带来了不一样的操作感受。示波器的制作成模块化功能板，分为模拟通道，控制板，数字核心板，显示控制板。示波器的硬件也成为了一个高速数据采样的开发平台。
关键词：示波器；FPGA；增益控制;触发电路；触摸屏
ABSTRACT
ThispaperintroducesaforprocessingthecorewithFPGAdualchanneldigitalstorageoscilloscopedesign.BysimulatingthechannelOPA657designforimpedancetransformationbufferlevel，providetheinputimpedance1TΩ,VCA824asgaincontrolrealizedbroadbandwide,widerangeoutput.ByTHS4500driveADCADS831again，realized80Msamp/ssamplingrate,simulationchannelbandwidthlimitationsfor10MHz。DigitalprocessingwiththeSOPCtechnology，TheFPGAinternalconstruction，anddatasamplingFIFOflowtriggerandanalysisoflogic，TheFPGAbuilt—intoNiosIIasthecoreasprocessingcore。Thedepthofthesinglechannelstorageoscilloscopefor8Ksamp,waveformrefreshrateof15framespersecond，hascertainreal—time。ByTFT240X320operationinterface,thetouchdisplaywaveformcontrol.Waveformtensileandothercontrolmovementbytouchingslidingtouch-screen，broughtdifferentoperatingexperience。Oscilloscopeproductionintomodularfunctionboard，dividedintoanalogchannels，controlpanel,digitalcoreboard，displaypanel.Oscilloscopehardwarealsobecameahigh-speeddatasamplingdevelopmentplatform。
KeyWords:Oscilloscope；FPGA；Gaincontrol；Triggercircuit；Touchscreen
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目录
TOC\o”1-3"\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc295778838"1项目背景PAGEREF_Toc295778838\h—1-
HYPERLINK\l”_Toc295778839"1。1示波器简介PAGEREF_Toc295778839\h-1—
HYPERLINK\l"_Toc295778840"1。2示波器发展现状PAGEREF_Toc295778840\h-2-
HYPERLINK\l"_Toc295778841”2数字存储示波器实现方案PAGEREF_Toc2957