基于單片機(jī)和cpld的數(shù)字存儲(chǔ)示波器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 19:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0us200us2ms20ms200ms采樣率(點(diǎn)/div)10M1M100K10K1K1004. 輸入增益控制 由于輸入信號(hào)的最大幅度為8V，而A/D轉(zhuǎn)換器輸入最大幅度為5V，、1V/div，所以放大倍數(shù)的范圍為：≤Au≤從而實(shí)現(xiàn)1V/div、滿足并超過題目要求。三、 整體系統(tǒng)框圖 四、 各部分電路設(shè)計(jì) 1. 前級(jí)信號(hào)處理 由高速模擬開關(guān)CD4053和CD4052構(gòu)成的單、雙蹤切換及程控放大衰減電路如圖1所示。此電路的功能是控制兩路信號(hào)的分時(shí)選通或單通道選通，并對(duì)輸入信號(hào)的幅值進(jìn)行放大或衰減(即垂直分辨率切換)，使輸入信號(hào)的的幅度達(dá)到A/D轉(zhuǎn)換器所要求的范圍0~5V。在輸入端加入TL082構(gòu)成的射隨器能提高電路的輸入阻抗。兩路待測(cè)信號(hào)經(jīng)射隨器后輸入模擬開關(guān)CD4053，信號(hào)經(jīng)放大或衰減后送入A/D轉(zhuǎn)換器。單、雙蹤顯示由單片機(jī)和CPLD協(xié)同控制，只有一路信號(hào)輸入，還有一路被屏蔽，實(shí)現(xiàn)單蹤顯示的功能；，由CPLD輸出一個(gè)時(shí)鐘頻率，輪流切換兩個(gè)通道，對(duì)兩路信號(hào)分時(shí)采樣，實(shí)現(xiàn)雙蹤顯示的功能。、+。至此，信號(hào)前端處理完成，輸出是一個(gè)符合A/D轉(zhuǎn)換要求的信號(hào)。圖12. 數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)控制電路 采用MAXIM公司的高速A/D轉(zhuǎn)換器MAX153對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采集。為了縮短A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間，芯片工作于最高采樣速率方式PipeLined Mode Timing狀態(tài)。整個(gè)CPLD內(nèi)部設(shè)計(jì)分為三大部分：①A/D采樣控制部分：CPLD內(nèi)部通過“有限狀態(tài)機(jī)”方式控制MAX153對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行采樣。采樣后得到的波形數(shù)據(jù)分兩路傳送：一路直接送給列掃描電路直接顯示；另一路送給RAM存儲(chǔ)器，用于數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)回放顯示。②存儲(chǔ)器讀寫控制部分：CPLD與RAM的地址線相連，通過CPLD內(nèi)部的組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)兩者分別對(duì)RAM的讀寫操作。當(dāng)顯示存儲(chǔ)的波形時(shí)，RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)由CPLD控制讀出送到列掃描電路。③鋸齒波發(fā)生
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