数字示波表中的数据采集设计及插值算法

设计了一个基于CPLD的高速数据采集系统。该系统采用高速A/D转换器、双片高速FIFO芯片,实现了数字示波表中信号的不间断采样和存储,利用测频,分频技术生成FIFO的写入时钟,完成了冗余数据的滤除。并对数字示波表的波形重建技术进行了详细分析,通过仿真比较了线性插值和正弦插值算法对不同波形的恢复效果。     

基于ARM的数字存储示波器设计

研究基于ARM的数字存储示波器的硬件系统设计和软件系统设计.以LPC 2290微控制器为硬件核心,以多任务实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件平台,构建一个完整的嵌入式系统作为数字存储示波器的解决方案.利用精密时钟发生器、高速AD和高速FIFO,借助ARM强大的数据处理能力对输入信号采样数据进行数据处理和波形重建,保证本数字存储示波器具有良好的性能.     

基于FPGA的数字存储示波表

介绍了一种基于FPGA的数字存储示波表的设计原理与实现,它涵盖数字存储示波器和数字万用表2种常用的仪器仪表,以高速数据采集术为基础,以FPGA为控制核心,以PXI总线接口完成数据传输,最终实现示波器以及万用表等功能。该示波表由预处理电路,A/D转换电路,SDRAM,FPGA,PXI接口芯片等组成。实际测试表明,该示波表工作稳定,性能良好。     

高速视频系统中一种异步FIFO缓存设计

在数字电视系统中,为了满足系统对高速数据的采集的缓存需求,通过研究FIFO的工作原理,利用FPGA和SDRAM设计了一种高速大容量的异步FIFO.介绍了SDRAM的存储结构及操作方法,阐述了基于SDRAM控制器的异步FIFO的设计方法,结合实际,完成了在数字电视系统中基于FPGA和SDRAM的大容量异步FIFO的设计与实现,有效的解决了数字电视系统中对高速视频处理时的海量缓存问题.     

一种应用于光谱测量的高性能光电NMOS阵列探测器的驱动与采集

介绍光电NMOS阵列探测器S3901-1024在光谱测量应用中的特点,详细分析了探测器的结构,对器件的驱动进行了分析和设计,采用了CPLD技术,设计的时序信号满足了器件的驱动逻辑,并给出仿真和实测波形.采用高速的14位AD对模拟量进行数字化转换,通过USB2.0控制芯片CY7C68013A内部的FIFO实现数据与上层计算机的高速块传输.最后给出了测量结果表明,数据稳定可靠.     

雷击专用数字存储示波器的研究与设计

通用数字存储示波器造价昂贵,设计复杂,多用于高速采集和分析有规律的周期波形.针对雷击发生的随机性,雷击电流波形属于瞬态波形,设计了专用数字存储示波器.采用时间交叉并行同步采样技术,提出了一种用带低速A/D转换器的单片机实现高速采样的新思路.详细分析了硬件电路组成,并研究了工作原理,就提高采样速率这一数字存储示波器的关键技术瓶颈展开了有益的讨论.该电路设计全部使用常规廉价的器件,成本低,性能高,满足雷击电流波形采集要求.     

高速数据的跨时钟域处理方法及验证

为了解决高速相机数据采集和处理速率的不匹配问题,利用现场可编程逻辑门阵列内部存储资源,研究了高速、大容量异步FIFO的工作原理,提出了异步FIFO工作中的亚稳态和空/满标识问题,采用Verilog HDL编写时序代码和QuartusII工具宏模块定制两种方法实现异步FIFO.研究结果表明:当写入时钟为82 MHz,异步FIFO可实现的读出时钟为50 MHz,实现了高速数据采集和传输系统的跨时钟域处理.     

数字示波表自适应幅度控制算法的研究与实现

对便携式数字示波表中A/D转换前的模拟通道进行了研究,提出了模拟通道自适应幅度控制算法,可完成信号的大幅度变化和宽的频率范围内的自动测试功能.给出了信号放大与衰减方案,以及相应的控制实现方法.控制电路采用复杂可编程逻辑器件和单片机构成,减小了系统规模.     

基于FPGA的AWG的设计与实现

AWG在数字通信系统中的地位非常重要,其应用包括调制解调、上下变频、软件无线电等.提出了利用FPGA芯片,采用直接数字频率合成技术,完成对AWG的设计与实现.在架构设计上,采用自上而下的模块化设计方法,系统架构清晰,并具有较好的可移植性和重用性.经过设计和仿真测试,波形输出达到了技术要求.系统具有控制灵活、高速、性能良好、资源利用率低等优点.     

一种基于分段存储的三维映射方法

三维波形映射技术提高了数字示波器的波形捕获率,但死区时间仍然广泛存在。提出了一种"分段存储集中映射"三维成像方法。根据时基将高速大容量动态存储器(DDR3 SDRAM)分成多段存储区域,连续存储多幅具有相同触发条件的波形,将DDR3 SDRAM中的多幅波形集中映射。基于双口RAM的快速波形映射技术和多路并行映射技术大大缩短了映射时间,在保证高波形捕获率的同时实现了数据的海量存储,使整个DDR3 SDRAM存储的波形时间范围内实现了无缝采集。通过建立数学模型证明了该系统能在更短时间内捕获到异常波形,双脉冲测试法测出该系统的最高捕获率为6 250 000 wfms/s,经过分析得出系统死区时间比为43.86%。