《简易数字波形存储器的实现的论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简易数字波形存储器的实现的论文.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、简易数字波形存储器的实现的论文简易数字波形存储器的实现的论文给出了采用类似dma的设计思路以及使用双口ram、快速逻辑电路和cpu(at89c51)组成的数字波形存储系统的整体电路，从而解决了波形数据的快速采集和输出显示问题。【关键词】：p ：dma；双端口；ram；存储器；at89c51 gal随着信号处理技术的开展，波形存储变得日益重要，各种类型的波形存储装置也越来越多。相对于其它波形存储装置，本文给出的设计的最大特点是速度快，可进展存储，且不占用时间来对信号进展处理。 系统的总体设计由于本设计采用了双口和思想，而且数据的采集、存储与输出均由逻辑电路控制，因此，进步了数据示波器的采样速度，
2、同时易于实现“实时显示”，并可在“伪”实时处理时对数据进展操作。此外，数据的实时显示和“伪”实时处理可通过“允许”来控制，其总体设计方案如图所示。 输入电路本设计的输入电路实际是一个可调增益电路，主要完成对信号的放大。本设计设置有、和三档垂直灵敏度，可分别对输入信号进展倍、倍和倍的放大。详细可采用以下两种方案：采用可编程增益运放来实现、的放大倍数。由于采用集成运放，因此精度较高，调试方便，但造价也较高。采用三级放大，第一级为跟随器方式，后两级的放大倍数均为，每一级放大后都有一个输出抽头。详细连接如图所示。 转换器的选择()转换器是波形存储的关键部件。它决定了示波器的最大采样速率以及分辨率。目前
3、常用的转换器的输出形式有并行和串行两种，其转换方式有逐次逼近型、积分型、型与流水线型。对本设计来说，显然应该选择高速。综合考虑各方面的因素，笔者选用了位、模拟数字转换器。假如需要进一步进步存储示波器输入信号的频率，可考虑并行，即用两片对一路信号进展分时采样，因为这样可在不进步器件频率特性的根底上将输入信号的带宽进步一倍。以此类推，可并联多块以使输入信号的带宽进一步得到进步本设计中不涉及此项，有兴趣的读者不妨一试。 存储器的选择笔者在本设计中选用了两片双口的 。它在双路使用时，一路对应一个存储器。使用双口便于对波形进展实时处理和“伪”实时处理。 触发电路的设计触发电路在设计时有三种方案，其一是采
4、用可调电阻。因为该输入信号处在一个连续的范围内，即触发电平可以连续变化，因此采用可调电阻能简化电路。 其二是选用数字电位器代替模拟电阻。该方案虽然可实现程序控制，但触发电平不能连续可调，且会增加系统的控制任务。其三是由转换器组成的触发电路，如图所示。在该电路中，触发电平与输入的关系为： 式中，为的位数，为基准电压。利用触发电路能满足触发电平可调的要求，但会增加系统的复杂度。因此，应综合考虑以上三个方案。 和控制电路 器件煟菠犉骷通常采用工艺制造，工艺的特点是可试验性、低功耗、高速和立即可擦写。目前最常用的器件有和两种系列，它们最多有个输出端也可编程输入，分别有和个输入端。器件的特点如下： 方便
5、编程，编程单元和逻辑配置可重复进展编程； 高性能的工艺使得器件的功耗很低最大运行功耗为，速度高存取速度为；输出逻辑宏单元的配置使设计具有更大的灵敏性；具有保密单元，可对程序进展加密以保护知识产权。除此之外，器件还具有输出存放器的预加载功能以及锁定保护、输入缓冲和加电复位等技术特性和功能。笔者选用来完成图所示的逻辑功能。其输入输出端口的逻辑关系为：语言()；!()；!()；(!)；系统中数字局部的逻辑关系均可由来实现，这样不但可使电路得到简化，同时也可以进步系统的可靠性。 数字控制电路图所示是该系统中数字控制电路的工作原理图。当系统工作于实时显示形式时，首先对所有控制电路进展复位，并使地址计数开
6、场，然后在每一个时钟完成的数据输出、写入和直接输出。直到地址溢出满屏显示所需数据量后，再将写地址计数信号制止，同时给出存储完毕信号。当系统进展波形锁存时，将停顿工作，并将满屏所需的数据量存于中，此后计数器只需给出地址，即可由输出波形。在进展波形挪动时，假如在锁存信号方式的根底上一屏显示未定，那么，将对地址预置数或，并会在输出波形后将新的预置数送入地址口线，此时的可再设定下次显示的首地址，这样即可实现波形的左右挪动，从而显示出波形的任意一局部。 系统软件设计流程本波形存储器系统的主程序分为初始化和键盘管理两局部。图为其主程序框图。其中初始化模块主要是在系统加电后炝瓿啥缘机系统即外围元件的初始化熑
7、缍裕校樱罚玻保钩跏甲刺的设定、对定时器和系统初始状态的设定以及为系统变量赋值等。由和组成的按键键盘管理模块由采用查询方式进展处理。为了进步系统的可靠性，此处没有使用中断方式。键盘管理的功能是根据按键的功能号和当前状态来转入相应的状态，并执行有关功能模块，然后进入下一次循环。为了方便键盘的管理，本设计专门开拓了一个字节的区作为键盘的管理控制区(这样)每次处理键盘效劳程序时只须访问此区即可。 可靠性设计为了进步本系统的可靠性，本设计还采用了以下几项措施：采用监控电路。对单片机系统进展监控。笔者在设计时，采用的是微处理监控芯片，通过该芯片可使程序在进入死循环时可以重新复位，从而保证了软件系统运行的可靠性，同时，在系统软件设计时，笔者还采用了软件看门狗技术。在可靠性方面。系统初始化时，也已用单片机对所有端口按各子模块要求进展了相应设置。系统开启后，存储器会首先运行自检程序，以检查存储单元。假设发现有连续个存储单元已坏，那么在数码管上显示“”，否那么显示“”。第 页 共 页
