基于fpga的usb虛擬示波器設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-18 16:01本頁(yè)面
【正文】 為“半滿” 就可以繼續(xù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。當(dāng)操作的FIFO寫(xiě)“滿”時(shí)，CY7C68013A將其轉(zhuǎn)移到USB接口端，排隊(duì)等候讀?。徊SB接口隊(duì)列中下一個(gè)為“空”的FIFO轉(zhuǎn)移到FPGA接口上，供其繼續(xù)寫(xiě)數(shù)據(jù)。USB接口端與此類(lèi)似，只要有 1個(gè)FIFO為“半空”，就可以繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)前操作的FIFO讀“空”時(shí)，CY7C68013A自動(dòng)將其轉(zhuǎn)換到FPGA接口端，排隊(duì)等候?qū)懭?；并將FPGA接口隊(duì)列中下一個(gè)為“滿”的FIFO轉(zhuǎn)移到USB接口上，供其繼續(xù)讀出。上位機(jī)顯示界面如圖13：圖13上位機(jī)顯示界面上位機(jī)程序采用MFC編寫(xiě)，加入了擴(kuò)展庫(kù)BCGControlBar。BCGControlBar是一個(gè)基于MFC的擴(kuò)展庫(kù)，您可以通過(guò)完全的用戶化操作構(gòu)成一些類(lèi)似于Microsoft Office 2000/XP/2003和Microsoft Visual （用戶工具欄、菜單、鍵盤(pán)等等）。BCGControlBar庫(kù)包含了大約150多個(gè)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，測(cè)試和具有完備文檔的MFC擴(kuò)展類(lèi)。這些都可以很容易的應(yīng)用于您的應(yīng)用程序，節(jié)省大量的開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)間。BCGControlBar專(zhuān)業(yè)版的擴(kuò)展庫(kù)，包含了大量高級(jí)界面，比如，可分離的表窗口，自動(dòng)隱藏窗體，托拽的時(shí)候能夠顯示貼靠控件和工具欄的內(nèi)容,新增帖靠算法（類(lèi)似于在Microsoft Visual Visio中引入的算法)，具有可分離的快捷欄，制表工具欄，語(yǔ)法檢驗(yàn)和IntelliSensestyle支持的文本控件，完全的平面視覺(jué)等等。大部分新的系統(tǒng)特性都是由庫(kù)的內(nèi)核自動(dòng)激活和管理的。本次設(shè)計(jì)的上位機(jī)軟件主要分為3個(gè)模塊：屬性控制模塊；圖形界面模塊；USB通信模塊。右邊的屬性控模塊的設(shè)計(jì)采用BCGControlBar中的屬性列表類(lèi)CBCGPPropList完成了通道使能，垂直靈敏度調(diào)整，水平靈敏度調(diào)整等人機(jī)接口。通過(guò)鼠標(biāo)在下拉框中選中要設(shè)置的參數(shù)值，CBCGPPropList類(lèi)的對(duì)象將完成兩件事情：一方面調(diào)用USB通信部分，將改變了的數(shù)據(jù)參數(shù)以命令的形式發(fā)送到下位機(jī)；另一方面發(fā)送一個(gè)自定義的消息給圖形界面部分，在這個(gè)消息中將改變了的屬性值作為參數(shù)傳遞，使圖形界面部分的圖形顯示按照特定的要求改變。左邊的的圖形界面部分完成波形曲線、當(dāng)前通道狀態(tài)、當(dāng)前水平靈敏度和當(dāng)前垂直靈敏度的顯示功能。為了使波形能夠在物理顯示器上得到較好的顯示效果，視圖中間的波形曲線顯示區(qū)，水平方向顯示500個(gè)像素，對(duì)應(yīng)著500個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，而垂直方向顯示256個(gè)像素，對(duì)應(yīng)著8位A/D轉(zhuǎn)換器下的256個(gè)數(shù)據(jù)分層[8]。USB通信部分，負(fù)責(zé)向下位機(jī)的發(fā)送命令和讀取下位機(jī)上傳的數(shù)據(jù)。此部分建立在Cypress公司為EZUSB系列芯片提供的通用驅(qū)動(dòng)程序之上，應(yīng)用Cypress公司提供的設(shè)備類(lèi)和端點(diǎn)類(lèi)的引用庫(kù)可以方便的與下位機(jī)通信通信。++語(yǔ)言使用的與驅(qū)動(dòng)程序通信的函數(shù)庫(kù)，它提供了一個(gè)簡(jiǎn)單而豐富和USB設(shè)備通信的C++編程接口。這個(gè)庫(kù)基于了一種“設(shè)備端點(diǎn)”模型，為了使用它，必須用new關(guān)鍵字創(chuàng)建一個(gè)CCyUSBDevice類(lèi)的實(shí)例，通過(guò)這個(gè)CCyUSBDevice的對(duì)象，并且使用CCyUSBDevice類(lèi)的Open方法就可以與其中之一建立連接，獲取USB設(shè)備的設(shè)備名、版本ID、設(shè)備ID等信息。當(dāng)與一個(gè)USB設(shè)備建立連接后，CCyUSBDevice對(duì)象的端點(diǎn)成員變量提供了一個(gè)與設(shè)備端點(diǎn)進(jìn)行通信的橋梁。3 總結(jié)本設(shè)計(jì)基本上完成了基于FPGA與USB的虛擬示波器系統(tǒng)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我了解了虛擬儀器的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，為以后的發(fā)展提供了一個(gè)清晰的方向。這次設(shè)計(jì)中使用到了的FPGA、BCGControlBar等熱門(mén)技術(shù)，將在未來(lái)幾年內(nèi)越來(lái)越多的應(yīng)用到實(shí)際的電子產(chǎn)品中。隨著學(xué)習(xí)的深入，我將基于市場(chǎng)重新審視每一個(gè)需求，為每一個(gè)電子產(chǎn)品選擇最優(yōu)的技術(shù)加以應(yīng)用。這次的設(shè)計(jì)雖然完成了基本的功能，但是還是存在不少的問(wèn)題有待改進(jìn)：信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同程度的直流漂移；上位機(jī)和下位機(jī)通信的過(guò)程中的時(shí)間沒(méi)有把握得很好，；在使用高采樣率的時(shí)候，波形發(fā)生了變形。在以后的工作中，我們會(huì)一個(gè)一個(gè)的解決這些問(wèn)題，并在這條虛擬儀器的系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)更多的功能：如邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們反復(fù)地研究了虛擬示波器的原理，討論了模塊構(gòu)成和設(shè)計(jì)方案。在眾多的方案中，我們一致選擇了使用USB和FPGA完成這次虛擬示波器的制作，但是在其他模塊的設(shè)計(jì)時(shí)，我們也產(chǎn)生了不少的分歧。在處理分歧的過(guò)程中，我們學(xué)會(huì)了表達(dá)自己思想方法和與他人溝通的技巧。致 謝本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了指導(dǎo)老師大量的心血。老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！！在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝我的團(tuán)隊(duì)，我們?cè)谶@次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中充分體現(xiàn)了合作精神，一起分擔(dān)技術(shù)難題的困擾，一起分享成功跨越的喜悅。在此，請(qǐng)接受我由衷的感謝。參考文獻(xiàn)[1] 張劍波. USB總線技術(shù)在虛擬儀器中的應(yīng)用[D]. 浙江. 浙江大學(xué), 2003.[2] 宋吉超. [D]. 西安: 西安電子科技大學(xué), 2005.[3] 四川大學(xué)電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心. CPLD/FPGA技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景. [4] 童詩(shī)白，（第三版）[M].高等教育出版社,2006.[5] 潘松，[M]..[6] 李英偉，.[7] （第三版）[M].清華大學(xué)出版社,2005.[8] 孫鑫，++深入詳解[M
職業(yè)教育相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1