LCD数字存储式示波器

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1、摘要f当代示波器的发展日新月异、面貌焕然～新。由于数字技术的采用，示波器＼．成为集显示、测量、运算、分析、记录等各种功能为一体的智能化测量仪器。但同时，系统复杂度和板级设计难度也提高了擗论文主要讨论如下几个方面：如、何实现实时的波形采样，以尽量小的采样频率实现尽量高的等效带宽；如何实时地存储采样数据，不丢失数据的同时有效利用有限的存储空间；如何波形重现和参数测量，恰当利用数字信号处理手段改善波形失真、提高等效采样率；如何设计科学合理的操作界面，以符合一般人的操作习惯：如何克服板级设计中的信号完整性问题，提高系统的可靠性：等等⋯⋯在设计思路上力

2、图体现个人的创新，然后通过具体的开发设计进行验证，解决关于实时嵌入式系统的一些有意义的实际问题。关键字：数字存储示波器?实时曳数字信号处理j波形内插?信号完整性又AbstractItisawellestablishedfactthattheoscilloscopehasmadegreatprogress．Withdigitaltechnology,anoscilloscopehasbecomeanintelligenth培拄址蚴twithfunctions：wavefornldisplay,parametermeasure，detecting

3、，analyze，storage，andsoon．Butatthesametime．itisnotaneasytasktobuildasystemofoscilloscopebecauseofmanyintractableproblems．n圮articleinvolvesinresolvingfollowingquestions：themethodofbandwidthsampling，theefficientmemorystorage，thearithmeticofwaveforminterpolation，也efriendlyopera

4、tioninterface。thedigitalsignalprocessing,embeddedsystem,signalintegrity,and∞on．Besides,lotsofworkhasbeendonetodevelopaphysicalinstrumentofLCDmgi_嘲storageoscilloscopeanditisabenefitfortheoryresearch．KEYWORD：DigitalStorageOseilloseopeRealtlmeDSPWaveformInterpolstionSI致谢首先，由衷地

5、感谢我的导师徐新民副教授，本论文的选题、设计以及最终的完成都得到了徐新民副教授的指导。而且，在我硕士研究生的学习阶段，徐新民副教授对工作认真负责的态度、对学生的不倦教诲的热情、对科学研究的严谨求实精神，给予了我很大的启迪和感染，使我因此而受益终身，我在此表示深深的谢意。衷心感谢徐新民副教授在生活上给我的关心和爱护。同时，感谢胡翌博、洪波两位师弟在平时讨论中对我的启迪，感谢周成山同学在饿罗斯方块游戏中投入的热情和对我在编程方面的启发。感谢所有曾经给我支持的老师、同学和朋友们。感谢我的父母以及所有的亲人和朋友。感谢在我成长道路中给我帮助的所有人。

6、张春升2003年2月杭州§1．1．示波器的原理§1．1．1．模拟示波器第1章．综述模拟示波器长期以来一直是波形测量的主要工具，它姥把抽象的各种电信号和非电信号直观地显示在屏幕上，以便对信号进行精确的定性和定量分析。这种示波器通常由垂直偏转系统(主要包括垂直放大)、水平偏转系统(主要包括扫描和水平放大)和显示电路组成。模拟示波器只能用于观察和分析重复的周期信号，对于幔速信号、单次或偶尔重复出现的高速信号，是难以观察和分析的。带宽可做到很高是其突出的优点所在．图1．1是模拟示波器的原理框图。§1．1．2．混合示波器图1．1模拟示波器的原理框朋混合

7、示波器是在传统示波器设计方法的基础上发展起来的，是传统示波器功能的扩展和补充。高速模／数(A／D)变换器和存储器(RAM)及高性能的微处理器的发展为之提供了难动力。混合示波器可以实现模拟示波器无法实现的许多功能，从而使得对数据的测量和分析更加方便、高效。例如，利用混合示波器可以有效地捕获、存储和重现各种慢速信号和单次随机瞬态信号，并能够任意选取波形的细节或同时显示不同时间发生的几个波形等。图1．2是混合示波器的原理方框图。从图中可以看出，混合示波器工作在两种模式下：实时模式和存储模式。实时模式和一般的模拟示波器一样，这里不再赘述。当示波器处于

8、存储方式工作时，模拟输入信号首先经过前置放大器放大，然后送至波形存储电路使模拟输入信号数字化。数字化包含“取样”和“量化”两个过程，取样是获得模拟输入信号离散值的过