【摘 要】
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虚拟仪器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的新型智能仪器。它通过软件实现仪器的功能,在同一个硬件平台上,只需通过更换不同功能的软件,就可以更改仪器的功能,解决了
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虚拟仪器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的新型智能仪器。它通过软件实现仪器的功能,在同一个硬件平台上,只需通过更换不同功能的软件,就可以更改仪器的功能,解决了传统仪器功能单一的缺陷。同时,它充分利用了计算机强大的软硬件资源,与传统仪器相比可以实现更加强大的功能。因此,对虚拟仪器的研究是仪器领域的一个重要课题。本课题是研究基于ARM的虚拟示波器,它既是一个虚拟的测试仪器,也是一个计算机外设。它由数据采集卡和运行于PC机上的应用测试程序一起组成,不仅实现了传统示波器的功能,而且能够存储、再现、分析和处理波形。整个系统设计主要分为数据采集卡设计、虚拟示波器应用软件设计以及下位机和上位机的接口通信三大部分。数据采集卡主要对模拟信号调理、A/D转换电路及数据存储电路进行了研究与设计。系统采用Altera公司的可编程逻辑器件EPM7128SLC84实现下位机数据采集的控制。为了实现数据采集和数据存储之间的速度匹配,利用高速缓存器FIFO对A/D转换的数据进行缓存,然后由Samsung公司的低功耗、高性能处理器S3C2410对缓存的数据进行存储,并通过其USB接口实现和上位机通信。USB总线价廉、高速、低功耗、即插即用,安装方便且避免了机箱内环境干扰。上位机采用LabVIEW软件来编写示波器应用程序,主要包括波形显示,信号参数测量、数字滤波、波形存储与回放等模块。最后通过实验对示波器进行验证,该示波器实现了各模块的功能,在有效带宽20MHz内能实现波形的准确显示。
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