【正文】 這就是我們想要顯示的時標。 此時使Ｖ dot 的值從低電壓 0V 變到高電壓 5V 時，調(diào)節(jié) R1 數(shù)值使 △ V1 恰好為 。 Vbas 是在 0～ 5v 范圍內(nèi)變化的模擬電壓 則在 V0 處的變化范圍是 0～ 即△ V0=。并且要保證各信號之間要有一定的空白間隔，以區(qū)分顯示 9 個頻段。此 9 個偏置電平和 T0輸出的信號相迭加，實現(xiàn) T0 信號在示波器上的的分頻段顯示。 TLC7226 是高性能 D/A 轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)包含四路 8 位電壓輸出數(shù) /模轉(zhuǎn)換器(DAC)， 每個 DAC 都有分離的片內(nèi)鎖存器，數(shù)據(jù)通過一個公共的 8 位 TTL/CMOS兼容 (5V)輸入口送入這些數(shù)據(jù)寄存器之一。 數(shù)據(jù)顯示模塊用一片 162A 液晶顯示 ,用高四位傳輸數(shù)據(jù)，接法與信號發(fā)生器中一樣。 此方案中 X 端的不規(guī)則鋸齒輸入的提供也是一個問題，這種方案情況下的時標輸入也是先計算好位置，在單 BIT 掃描中打點實現(xiàn)的。此方法較簡單，且效果也不錯。這樣 X軸的電壓是帶一個小平臺的鋸齒波。Ｘ要外接線性的鋸齒波信號，Ｙ和上述說明中沒有變化。本部分的主要難點集中在示波器顯 示控制上，我們先對示波器的顯示方法進行分析討論： 顯示方法分析： 要能同時在示波器上看到 8 路信號波形，模擬示波器需要用外接掃描信號方式工作示波器上顯示數(shù)字信號發(fā)生器的 8 路信號和 1 路觸發(fā)點位置標識，共需 9 個通道。當單片機采集到的狀態(tài)字和用戶所提供的觸發(fā)字 8 位邏輯狀態(tài)完全一致時，開始一次數(shù)據(jù)采集，連續(xù)采集 24 位，然后存儲到顯示緩沖區(qū)中，這樣每個顯示通道的存儲深度為 24bit； 對于三級觸發(fā)字方式，設定從外部采兩位的狀態(tài)，連續(xù)取三次，都和我們設定的兩位邏輯狀態(tài)一樣的情況下，將進入 3級觸發(fā)采集狀態(tài)，開始采集。 結(jié)構(gòu)框圖如下： （ 2） 數(shù)據(jù)采集和存儲部分 此部分對應框圖中的 MCU電壓比較器、鍵盤和 LCD 液晶顯示 輸入電路： 八路輸入信號通過電壓比較器 LM339 和 D/A 轉(zhuǎn)換器 TLC7226 提供的基準電壓作比較后，作為存儲單片的輸入， 8 路信號接入 LM339 同相輸入端，可以獲得較大阻抗。另外，考 慮到邏輯復雜程度和實現(xiàn)規(guī)模，可采用芯片大概要到Alter EPF11C50、 Alter EP1C6 等級別的芯片來實現(xiàn)，但此種規(guī)模 PLD 系統(tǒng)受實驗室條件限制，無法順利開發(fā)，而且其所需元器件和 EPC 配置芯片在本地無法買到，因而綜合比較后我們淘汰掉本方案。如果采用此方案，可以很好的解決同時采樣和控制顯示的功能，但是 ARM系統(tǒng)設計調(diào)試復雜，在短時間內(nèi)難以很好的完成設計，所以不宜采用此方案。 2. 方案論證與選擇 數(shù)字信號發(fā)生器 方案 ? 利用單片機內(nèi)的定時器，產(chǎn)生計數(shù)溢出中斷，從而實現(xiàn)信號頻率要達到100Hz 的要求。 （ 2）簡易邏輯分析儀應具備 3級邏輯狀態(tài)分析觸發(fā)功能，即當連續(xù)依次捕捉到設定的 3 個觸發(fā)字時，開始對被測信號進行一次采集、存儲與顯示，并顯示觸發(fā)點位置。 b ．能利用模擬示波器清晰穩(wěn)定地顯示所采集到的 8 路信號波形，并顯示觸發(fā)點位置。邏輯信號序列示例如圖 2 所示。 （ 2）制作簡易邏輯分析儀 a．具有采集 8 路邏輯信號的功能，并可設置單級觸發(fā)字。 c． 8 位輸入電路的輸入阻抗大于 50k Ω，其邏輯信號門限電壓可在 ~4V范圍內(nèi)按 16 級變化，以適應各種輸入信號的邏輯電平。 3 級觸發(fā)字可任意設定（例如：在 8 路信號中指定連續(xù)依次捕捉到兩路信號 1 0 00作為三級觸發(fā)狀態(tài)字）。 ? 當改 變撥段開關的預設值后，按下數(shù)字開關，單片機會重新讀入 8 位數(shù)據(jù)，并對改變后的數(shù)據(jù)進行讀取和輸出。 方案二：針對分析中提出的問題，我們也可以采用兩片普通 51單 片機來實現(xiàn)系統(tǒng)設計，一片 51 實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，存儲；另一片 51 實現(xiàn)控制示波器實時顯示功能，兩片 51 之間采用串行通信來解決數(shù)據(jù)通信問題，這樣的方案可以滿足題目提出的設計要求。 綜合分析上述各方案，比較其優(yōu)缺點，包括靈活性、可靠性、可擴展性和 易操作性，所以選用方案二。 觸發(fā)和存儲原理： 本部分功能主要依靠 51單片機來實現(xiàn)。 采集完 24 位數(shù)據(jù)后，存儲起來。同時顯示這 9 個通道的信號，需要采用動態(tài)掃描 的方法：借助 9個不同的基準電壓，使顯示的 9 路波形分別處在不同的位置上，即把要在示波器上顯示的信號電平 Qi+Vi 偏置電平（ i=0～ 7)加與示波器 Y軸輸入端。按行掃描送的數(shù)據(jù)是把數(shù)據(jù)采集存儲 24BIT 深度后，把 Q0Q7 的數(shù)據(jù)串行送到示波器，即先送 Q0的 24BIT,再依次送 Q1Q7 的 24BIT,掃完一屏要送 9次（還有時標數(shù)據(jù)）。 （ 2）、按行掃描方式， X 用外觸發(fā)方式，掃描 9 次掃完一屏， X、 Y 接法和方案一一樣。 （ 3）、按列掃描方式， X 采用外觸發(fā)方式 ,故 X、 Y 接法同方案 2。 綜合以上幾種方案的分析比較，我們選用方案 2，此方案靈活簡單，實現(xiàn)起來相對方便，而且可以達到較好的效果。 TLC7266 加示波器顯示模塊 產(chǎn)生周期相同的 X 和 Y 信號，便于波形顯示的同步，且可以顯示較復雜的波形。由 A0 和 A1 決定 /WR 變低時哪個 DAC被加載。 （ 2）、產(chǎn)生和使用門限 單片機通過對 D/A 設置不同輸出電壓，得到門限電平從 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出到LM339 反相輸入端。針對此方案，我們設計了如下電路圖 所示作為示波器的輸入電路來實現(xiàn)在示波器上清晰顯示，此電路不僅解決了上面我們注意到的存在問題即輸入電平的幅度問題，同時簡單的實現(xiàn)了時標的掃描顯示。 要在示波器上實現(xiàn) 9 頻道的輸出，則每一頻道所占的變化電壓是： △ V=△ V0 / 9=。 實際電路調(diào)節(jié)合適后可以得到電路的各參數(shù)： R1=2M 歐 ， R2= 470K 歐， R3= 36K 歐， R4= 47K 歐 Vdot=0 時 ,為正常的掃描模式： Vdot=1 時，為打點掃描模式： 在屏幕上顯示 的效果為： 第一行為觸發(fā)點顯示行，在沒有觸發(fā)點的時候觸發(fā)點顯示行顯示一條低電平的亮線，有觸發(fā)點時則在觸發(fā)字處顯示持續(xù)一個周期的高電平，然后降下來顯示低電平亮線，所以出現(xiàn) 1BIT 的高電平時，則表明有觸發(fā)點且觸發(fā)點就在這一位上，并且此觸發(fā)點的位置是可以人工調(diào)節(jié)的。時標可以左右移動，也可以實現(xiàn)顯示消隱。實時波形存儲，既方便有快捷， .我們稱之為實時波形存儲 . 通過 STORE 鍵操作 ,我們可以隨時存儲實時的波形 .在正常的數(shù)據(jù)傳遞、波形顯示的情況下，按下 STORE 保存下當前的波形，以備以后回放之用。查看這些波形信息，我們只需要通 過 UP/DOWN 鍵就可以上下翻看兩屏波形信息。這是我們這個簡易邏輯分析儀的特色功能之一。用插線連接好電源，接好地，把 CLK 輸出和 P0 各口的用插線接到示波器 TDS210 上，液晶屏幕上將顯示歡迎信息和當前P0 口循環(huán)輸出的默認序列 0000 0101， 8 位序列結(jié)束 處有閃爍標志，僅接其后顯示的是輸出 CLK信號的頻率 100HZ。按 ENTER 后，則設置結(jié)束，新設的序列在液晶上顯示出來，用示波器檢測 P0 口輸出脈沖循環(huán)情況確為新設脈沖的重復循環(huán)移位顯示。 測試結(jié)果： 基準電壓為 0v，測量數(shù)據(jù)如下： 波形顯示： 結(jié)果分析： ● 由測試頻率 表可看出所測結(jié)果符合要求： CLK 的頻率基本為 100HZ，與液晶顯示 的頻率值相符合。由于時間限制，頻率選擇鍵的選擇功能還未擴展寫入。這證明單極觸發(fā)字被順利寫入，且在各路被測信號電平與觸發(fā)字所設定的邏輯狀態(tài)相同時，即在滿足觸發(fā)條件下進行了一次采集、存儲。即大約為 100k 即得到結(jié)論 8位輸入電阻的阻抗大于 50 千歐。 //023 uchar Trigger_Position。 uchar Series_Number=0。 //trigger level (0)NoTrigger int Trigger_Position_Temp=0,j=0。 //Page being displayed. 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