数字存储示波器的研究与设计

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1、独创性声明．王790203本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学雠文储繇龋签字醐彤％膨日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼至些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼三些盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，

2、并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者躲磅签字日期：加／。年弓月归聊签锄如努签字日期：分咖年弓月≯日学位论文的主要创新点01111111111111IIIIIIIllllIIIY1773026一、在系统中采用FPGA+ARM结构本设计采取FPGA+ARM的结构，合理的吸收了他们各自的优点。很好的满足了示波器的设计需求。二、采用并行采样方式由于器件和工艺等原因的限制，单片ADC采样的方式

3、已经无法满足数字示波器日益提升的采样率需求。本设计采取并行采样的采样方式，从而以较高的性价比获得比较高的采样率。三、选用超低抖动和相位噪声的时钟分配芯片采用美国模拟半导体公司推出的一款精确时钟分配芯片AD9510来控制并行采样的时钟。降低了通道适配误差。摘要作为电子测量领域不可或缺的重要仪器，数字存储示波器的设计研究是比较活跃的一个领域，新的数字存储示波器厂家和数字存储示波器产品不断涌现，相关技术迅速发展。新的示波器不但在带宽和采样率上有很大的提升，同时也增加了一些新的方便测试的功能。本课题在对示波器的工作

4、原理深入研究的基础上，对示波器模拟通道的研制进行了比较详尽的介绍。使得示波器的模拟带宽可以达到200MHz。同时本课题采取FPGA+ARM的结构。合理利用了ARM和FPGA的各自优势，充分满足了数字示波器的设计要求。在采样方式上，本课题采取并行采样的方式使得采样率也有了很大的提升。同时降低了成本。在软件方面嵌入了I．tCOS．II系统，通过系统的有效管理，使得软件的协调和后续的升级得到了很好的保障。而且该系统对硬件配置的要求比较底，所以不会影响示波器的工作速度。在实现了数字储存示波器基本功能的同时，本课题还

5、对控制模块做了一些扩展，并考虑到了后续版本的兼容升级问题。关键词：数字存储示波器，并行采样，FPGA，ARM，I．tCOS．IIABSTRACTAsallindispensableandimportantfieldofelectronicmeasurementlnstruments，digitalstorageoscilloscopedesignresearchismoreactiveinanarea，thenewdigitalstorageoscilloscopesanddigitalstorageosc

6、illoscopeproductmanufacturersareconstantlyemerging,relatedtechnologyhasdevelopedrapidly．Thenewoscilloscopenotonlyinbandwidthandsampleratehavegreatlyimproved，butalsoaddedsomenewfeaturestofacilitatetesting．Thetopicontheworkingprincipleoftheoscilloscopein—dep

7、thstudy,basedontheanalogchannelontheoscilloscopehaddevelopedamoredetailedintroduction．Makestheanalogbandwidthoftheoscilloscopecanreach100MHz．AtthesametimetotakethisissueARM+FPGAarchitecture．ARMandFPGAgivefullplaytotheirrespectivestrengthstofullymeetthedesi

8、gnrequirementsofthedigitaloscilloscope．Inthesampletheway,thesubjectofparallelsamplingapproachtakenmakesthesamplingratehasbeengreatlyimproved．Whilereducingcosts．IntermsofsoftwareembeddeduCoslIsystem，throughthe