数字存储示波器毕业论文

一、开展本课题的意义及工作内容：课题意义：数字存储示波器是集数据采集和模拟示波器优点于一身的一种精密测量设备，可以将其看作带有显示功能的数据采集系统，亦可将其看作是具有量化存储功能的模拟示波器。

与数据采集系统比，它一般有很多优点：如（1）更宽的输入频带；（2）更高的采样速率；（3）更深的存储深度，并有着数据采集系统所不具备的：直观屏幕显示功能；等效采样等等。

工作内容：利用单片机设计数字存储示波器。

用软件和硬件相结合快速把模拟信号转换为数字量，核心是用avr 单片机内带的10位AD 的转换器技术。

其模拟量通过示波器显示出来。

包括：数据采集模块，数据存储模块，数据输出模块。

二、课题预期达到的效果：(1)要求单边输入,不需要加入前级，可测0-5V 20K 以下任意波形。

双边输入，需要接入前级电路。

+ - 5V 范围。

(2)要求仪器的输入阻抗大于100k,垂直分辨率为12级/div ，水平分辨率为12点/div ；设示波器显示屏水平刻度为7div ，垂直刻度为4div 。

(3)要求设置2s/div 、0.2ms/div 二档扫描速度，仪器的频率范围为DC~500hz ，误差≤5%，。

(4)要求设置1.0V/div 、1.2V/div 二挡垂直灵敏度，误差≤5%。

(5)观测波形无明显失真。

二、文献综述(1) 前言示波器是最常用的一种电子测量仪器，能够直接有效地将被测信号显示出来，方便观察和测试被测信号的各种参数，完成其它测量仪器达不到的目的，是电子工程师完成电路设计、调试的有利工具。

主要研究内容目标特色 数字存储示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的新型智能化示波器，已经成为电子测量领域的基础测试仪器。

随着新技术、新器件的发展，它正在向宽带化、模块化、多功能和网络化的方向发展。

数字存储示波器的优势是可以实现高带宽及强大的分析功能.现在高端数字存储示波器的实时带宽已达到20GHZ ，可以广泛应用于各种千兆以太网、光通讯等测试领域。

简易数字示波器的设计摘要示波器是用量最多、用途最广的测量仪器之一，是观察和测量电子波形不可缺少的工具。

传统的模拟示波器在观测周期性重复频率较高的波形方面仍然得到普遍使用，但对于不能重复出现的单次信号、持续的非周期信号以及重复频率较低的周期信号则显得无能为力。

数字存储示波器正是基于上述要求而出现的。

数字示波器是新型智能化示波器，其技术基础是数据的采集，该技术可以应用于更广泛的数据采集产品中，具有深远意义。

本论文对示波器的工作原理进行了介绍，提出了一种基于STC12C5A60S2单片机和12864点阵液晶屏的数字示波器设计方案，实现对被测信号的采样、存储以及显示；扫描频率可调，幅度可调；设置10ms/div、2ms/div、1ms/div、500μs/div、400μs/div五档扫描速度，仪器的频率范围为DC～3kHz。

其依据是利用STC12C5A60S2芯片的AD转换器对输入的模拟信号进行采样，将采样值存入缓冲区经程序处理后在LCD液晶屏上显示出对应的波形。

实验结果表明本设计电路结构简单，运算速度高，频率显示准确，可以实现快速读取，波形显示刷新速度较快。

设计中采用的模块化设计方法，提高了设计效率。

整个系统成本廉价，并且实现了数字示波器的所有功能要求，达到了较高的性能指标。

关键词：单片机，液晶显示，数字示波器，AD采样THE DESIGN OF SIMPLE DIGITAL OSCILLOSCOPEABSTRACTThe oscilloscope is one of the most widely used measuring instruments, is an indispensable tool of observation and measurement of electronic waveform. Traditional analog oscilloscope observation cyclical high repetition frequency waveform is still widely used, but for a single signal that can not be repeated, sustained non-periodic signal, and low repetition frequency of periodic signals look powerless. Digital storage oscilloscope is based on the above requirements emerge. The digital oscilloscope is a new intelligent oscilloscope, its technology is based on the data acquisition, and the technology can be applied to a wider range of data acquisition products and has far-reaching significance.The paper describes the working principle of the oscilloscope, it puts forward a solution that based microcontroller STC12C5A60S2 and 12864 dot matrix LCD screen, digital oscilloscope design to achieve the measured signal, sampling, storage and display; scanning frequency is adjustable, amplitude adjustable; set 10ms/div、2ms/div、1ms/div、500μs/div、400μs/div fifth gear scanning speed, the frequency range of the instrument for DC ~ 3kHz. It is based on the AD converter in STC12C5A60S2 chip sample the input analog signal, the sampled values are stored in the buffer, then shows the corresponding waveform on the LCD screen after procedures.Experimental results show that this design is a simple circuit structure, high-speed operation, accurate frequency display, can be quickly read, waveform display refresh rate faster. Equivalent sampling techniques used in the design, can be a good high-speed periodic signal measurements require high-speed sampling, to reduce the requirements for the A / D conversion rate, reduce thehardware cost of the oscilloscope. The modular design approach adopted in the design, improves design efficiency highly. The whole system is very cheap, and fulfills all the functional requirements of the digital oscilloscope to achieve a higher performance.KEY WORDS：Single-chip Microcomputer, LCD, Digital Oscilloscope, AD Sample目录第1章绪论 (1)§1.1 课题背景 (1)§1.2 课题研究的目的和意义 (2)§1.3 课题的主要研究工作 (2)第2章系统设计方案的研究 (3)§2.1 系统设计的总体思路 (3)§2.2 系统设计任务 (3)§2.3系统设计的原理 (4)§2.4总体方案的选定 (5)§2.4.1 方案论证 (5)§2.4.2 系统框图 (5)第3章硬件电路设计 (7)§3.1 单片机的选型 (7)§3.1.1 STC12C5A60S2的内部结构 (7)§3.1.2 STC12C5A60S2的管脚说明 (8)§3.1.3 STC12C5A60S2的时钟 (9)§3.1.4 STC12C5A60S2的复位 (10)§3.2 A/D采样 (11)§3.2.1 A/D采样的基本原理 (11)§3.2.2 STC12C5A60S2的A/D结构和操作方法 (12)§3.3 12864液晶显示模块 (14)§3.3.1液晶显示模块概述 (14)§3.3.2显示RAM (14)§3.3.3点阵LCD的显示原理 (15)§3.4信号保持电路 (16)§3.5串口通信电路 (18)§3.6键盘控制电路 (19)第4章系统软件设计 (21)§4.1 软件架构 (21)§4.2 主程序的设计 (22)§4.3 波形显示程序的设计 (23)§4.4 按键检测程序的设计 (25)§4.5 软硬联调结果 (26)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第1章绪论§1.1课题背景本世纪70年代起，数字集成电路和微处理机技术获得了迅速发展，示波器也开始应用这些新技术来适应各种需要。

青岛农业大学毕业论文〔设计〕题目：实验室虚拟数字示波器的设计毕业论文〔设计〕诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文〔设计〕是在导师指导下进展的研究工作及获得的研究成果，论文中引用别人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含别人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

论文〔设计〕作者签名：日期：年月日毕业论文〔设计〕版权使用受权书本毕业论文〔设计〕作者同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文〔设计〕的复印件和电子版，允许论文〔设计〕被查阅和借阅。

本人受权青岛农业大学可以将本毕业论文〔设计〕全部或局部内容编入有关数据库进展检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文〔设计〕。

本人离校后发表或使用该毕业论文〔设计〕或与该论文〔设计〕直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。

论文〔设计〕作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2虚拟仪器的概述 (2)1.3 虚拟示波器国内外研究现状 (3)1.4 课题的主要任务 (4)2 虚拟示波器的根本原理 (5)2.1 通用示波器 (5)2.2 数字示波器 (6)2.3 虚拟示波器 (7)3 LabVIEW编程环境介绍 (9)3.1 LabVIEW 简介 (9)3.2 LabVIEW 程序的根本组成 (9)3.3 LabVIEW模板 (10)3.4 子VI的创立和调用 (11)4 虚拟示波器的设计方案 (13)4.1 总体设计方案 (13)4.2 各模块详细设计步骤 (15)4.3 系统调试 (26)5 结论 (28)参考文献 (28)致谢 (29)实验室虚拟数字示波器的设计摘要虚拟仪器的设计观念不同于传统的仪器设计概念,原来要求由硬件来完成的功能,现都可以由软件仿真来实现。

常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：微电子技术班号：微071学生姓名：俞斌学生学号：0706033136设计（论文）题目：数字示波器指导教师：刘明建设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2009.8.1~2009.8.22毕业设计（论文）任务书专业微电子班级微071姓名俞斌一、课题名称：数字示波器二、主要技术指标：1：带宽:1GHZ2：抽样率:5GS3：记录长度:15KPts4：垂直分辨率8bit5：垂直精度±105%6：带限20250MHZ三、工作内容和要求：本设计的设计方案大致可分为几个步骤：首先我们要先了解数字示波器是什么东西其次就是我们要了解数字示波器的一些数据和作用还有特点。

然后我们才能来设计数字示波器的方案，大致列出数字示波器的的内容和所要设计的内容，搜索资料更多的了解数字示波器会对写设计有帮助，根据列表一步步完成设计。

要求：认真有耐性，要对每一个设计方案的步骤要熟悉，条理要分明清晰。

要进行多次修改争取做到最完善。

\四、主要参考文献[1] 全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编[M].北京：北京理工大学出版社.2007.[2] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛电路设计[M].北京：北京航空航天大学出版社 2006.[3] 雷志勇.江建尧.数字存贮示波器的随机采样原理.学生（签名）俞斌2009年6 月26 日指导教师（签名）刘明建2009年6 月26 日教研室主任（签名）2009年6 月27 日系主任（签名）2009年6 月28 日毕业设计（论文）开题报告目录【摘要】【关键词】第一章方案比较与选择1．1：核心处理器选择……………………………………………………………1．2：前级信号调理方案设计………………………………………………………………第二章理论分析与参数计算2. 1 等效采样分析 (12)2. 2垂直灵敏度 (13)第三章电路分析与设计3. 1输入通道调理电路 (21)3. 2采样保持电路 (21)第四章系统程序设计4. 1扫描速度测试 (24)4. 2 采样速率与扫描速度的关系 (27)第五章结束语 (34)第六章答谢词………………………………………………………………参考文献 (36)数字示波器的工作原理摘要：摘要本数字示波器以单片机和FPGA为核心，对采样方式的选择和等效采样技术的实现进行了重点设计，使作品不仅具有实时采样方式，而且采用随机等效采样技术实现了利用实时采样速率为1MHz的ADC进行最大200MHz的等效采样。

毕业设计文献综述院（系）计算机科学与信息工程学院专业年级 2007级电子信息工程1班学生姓名吕宽学号 2007132104 指导教师陈明杰日期2011年6月1日数字存储示波器的设计吕宽(重庆工商大学计算机科学与信息工程学院电子信息工程2007级1班)摘要随着科学技术的发展，作为常用的检测工具，示波器的面貌也焕然一新。

由于数字技术的采用，示波器成为集显示、测量、运算、分析、记录等各种功能于一体的智能化测量仪器。

数字存储示波器(DSO)将取代模拟示波器。

目前，国内具有自主知识产权的数字存储示波器产品还非常少，高昂的价格阻碍了数字存储示波器在生产和试验中广泛的应用。

在研究剖析数字存储示波器产品工作原理的基础上，本文利用NIOS II设计示波器，并详细论述了其设计和实现过程。

关键词数字存储示波器 NIOS IIABSTRACT With the development of science and technology, the oscilloscopes, as common instruments, have made great progress. With digital technology, the oscilloscopes have become a kind of intelligent instrument with functions: waveform display, parameter measure,detecting,analyze, storage, and so on. The Digital Storage Oscilloscope (DSO) will replace Analog Oscilloscope. At present, domestic DSO product's type, which has our own independent property right, is too few. The DSO is hindered to apply wildly in our production and test by high price. On the basis of the analysis of DSO's fundamental principle, the design and implementation of a kind of portable digital storage oscilloscope system was discussed in detailed in the dissertation.KEY WORDS DSO NIOS II目录1、绪论 (5)1 .1、示波器简介 (5)1.2课题背景及主要工作 (6)2、硬件设计 (8)3、软件设计 (9)4、现阶段国内外发展情况 (10)5. 数字存储示波器的将来 (11)6. 结语 (12)参考文献： (13)1、绪论1 .1、示波器简介人类在认识自然和改造自然的过程中，必定要进行测量活动。

数字示波器(C题)摘要本作品以FPGA和单片机为核心控制器件，由信号调理模块、整型触发模块、A/D 采样模块、FPGA采样控制及存储模块、人机交互模块等构成。

系统具有实时采样方式和等效采样方式，其实时采样速率不大于1MSa/s、顺序等效采样速率可达200MSa/s。

系统输入频率范围为10Hz~10MHz，输入幅值范围为2mV~8V，波形周期测量误差小于5%，电压测量误差不大于5%，显示波形无明显失真。

关键词：FPGA 单片机实时采样等效采样AbstractThe work takes a MCU and FPGA as the core. It mainly contains the following modules: signal regulation, trigger circle, A/D sampling, FPGA sampling control and storage, human-computer interaction, etc. The system has two styles of sampling which are real-time sampling and the equivalent sampling. Its real time sampling rate is below 1MSa /s, and its equivalent sampling rate can reach the rate of 200MSa / s. The frequency input range is from10Hzto10MHz,and the amplitude input range is from 2mV to 8V.The period measurement accuracy is not more than 5%, and voltage measurement accuracy is not more than 5%,and also the waveform showing is no obvious distortion.一、系统方案论证与比较1.方案比较与选择(1)采样方式与选择一般数字示波器有两种采样方式，实时采样方式和等效采样方式。

数字示波器毕业设计数字示波器毕业设计在现代电子技术领域中，示波器是一种常用的测试仪器，用于观察和分析电信号的波形。

随着科技的不断进步，传统的模拟示波器已经逐渐被数字示波器所取代。

数字示波器具有更高的精度、更大的带宽和更多的功能，成为电子工程师日常工作中不可或缺的工具。

本文将探讨数字示波器的毕业设计，介绍其原理、设计思路和实现方法。

一、数字示波器的原理数字示波器的原理基于模拟信号的采样和数字信号的处理。

首先，模拟信号通过采样器进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

然后，这些离散的数据通过数字信号处理器进行处理，包括存储、显示和分析。

最后，通过显示器将处理后的数字信号转换为可视化的波形图。

二、数字示波器的设计思路在进行数字示波器的毕业设计时，需要考虑以下几个方面的设计思路：1. 采样率和带宽：示波器的采样率和带宽是其性能的重要指标。

采样率决定了示波器对信号的采样精度，而带宽则决定了示波器能够显示的信号频率范围。

在设计过程中，需要根据实际需求确定采样率和带宽，并选择合适的模数转换器和数字信号处理器。

2. 存储和显示：示波器需要能够对采样的数据进行存储和显示。

存储器的容量和速度决定了示波器可以存储和处理的数据量，而显示器的分辨率和刷新率则决定了示波器显示波形的清晰度和流畅度。

在设计过程中，需要选择合适的存储器和显示器，并考虑存储和显示的算法和接口设计。

3. 波形分析：数字示波器不仅可以显示波形，还可以进行波形分析。

波形分析功能包括频谱分析、峰值检测、触发等，可以帮助工程师更好地理解和分析信号。

在设计过程中，需要选择合适的算法和接口，实现波形分析功能。

三、数字示波器的实现方法数字示波器的实现方法主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

1. 硬件设计：硬件设计包括模数转换器、存储器、显示器、触发电路等的选型和接口设计。

在选型过程中，需要考虑采样率、带宽、存储容量、显示分辨率等指标，并选择合适的器件。

接口设计需要考虑数据传输的速度和稳定性，确保数据的准确性和可靠性。

基于单片机的数字存储式示波器设计与实现摘要本文介绍了基于单片机的数字存储式示波器的设计与实现。

数字存储式示波器是一种用于观察电信号波形的测量仪器，具有易于操作、灵敏度高以及方便存储和分析数据等特点。

文章首先介绍了数字存储式示波器的工作原理和基本组成部分，然后详细描述了单片机的选择和其在示波器中的应用。

接着，给出了数字存储式示波器的电路设计和PCB布局设计，并介绍了常见的示波器控制算法的实现方法。

最后，通过实际测试和验证，验证了数字存储式示波器的性能和准确度。

引言数字存储式示波器是一种用于测量和观察电信号波形的仪器，它通过将模拟信号转换为数字信号，并存储在存储器中进行处理和显示。

相比于模拟示波器，数字存储式示波器具有许多优势，如灵敏度高、易于操作以及能够方便存储和分析数据等。

本文将介绍基于单片机的数字存储式示波器的设计与实现。

首先，我们将详细介绍数字存储式示波器的工作原理和基本组成部分。

接着，我们将选择适合示波器设计的单片机并介绍其在示波器中的应用。

然后，我们将给出数字存储式示波器的电路设计和PCB布局设计，并介绍常见的示波器控制算法的实现方法。

最后，我们将通过实际测试和验证，验证数字存储式示波器的性能和准确度。

数字存储式示波器的工作原理和基本组成部分数字存储式示波器主要由以下几部分组成：模拟前端、A/D转换、存储器、信号处理和显示等。

•模拟前端：模拟前端用于对输入的模拟信号进行条件处理和放大，保证信号能够适合于A/D转换。

•A/D转换：A/D转换将模拟信号转换为数字信号，该数字信号将被存储在存储器中进行后续的处理和显示。

•存储器：存储器用于存储A/D转换后的数字信号，存储的容量决定了可存储的波形数据长度。

•信号处理：信号处理主要包括波形处理、触发处理和数据分析等。

波形处理用于对存储的数字信号进行加权平均和去噪处理，以提高显示效果；触发处理用于选择合适的触发条件，确保波形的稳定显示；数据分析用于对存储的波形数据进行进一步的分析和处理。

示波器的介绍和使用示波器是一种图形显示设备，它描绘电信号的波形曲线。

这一简单的波形能够说明信号的许多特性：信号的时间和电压值、振荡信号的频率、信号所代表电路中“变化部分”信号的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号产生失真、信号的DC 成份和 AC 成份、信号的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号等。

示波器的发展初期主要为模拟示波器，模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。

数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D 转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。

加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和预前触发能力。

中期数字示波器首先在取样率上提高，从最初取样率等于两倍带宽，提高至五倍甚至十倍，相应对正弦波取样引入的失真也从100%降低至3%甚至1%。

其次，提高数字示波器的更新率，达到模拟示波器相同水平，最高可达每秒40 万个波形，使观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲的能力大为增强。

再次，采用多处理器加快信号处理能力，从多重菜单的烦琐测量参数调节，改进为简单的旋钮调节，甚至完全自动测量，使用上与模拟示波器同样方便。

最后，数字示波器与模拟示波器一样具有屏幕的余辉方式显示，赋于波形的三维状态，即显示出信号的幅值、时间以及幅值在时间上的分布。

1示波器器的使用方法示波器种类、型号很多，功能也不同。

数字电路实验中使用较多的是 20MHz 或者 40MHz 的双踪示波器。

这些示波器用法大同小异。

本文不针对某一型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。

1.1 荧光屏荧光屏是示波管的显示部分。

屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线，指示出信号波形的电压和时间之间的关系。

水平方向指示时间，垂直方向指示电压。

水平方向分为 10 格，垂直方向分为 8 格，每格又分为 5 份。

垂直方向标有 0％，10％，90％，100％等标志，水平方向标有 10％， 90％标志，供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数使用。

文献综述手持示波器的现状手持数字示波表是近年出现的一种新型的检测仪表,主要功能覆盖数字存储示波器和数字万用表,可满足机动现场维护、后勤保障、工业生产以及教育系统等领域移动测试的需求。

与台式的数字示波器相比,手持数字示波表具有轻巧、便携的特性,可以满足现场苛刻环境下的精确测量。

目前国内市场上常见的国外品牌有Fluke、Tektronix、Metrix 、Svmmit、Velleman、Metex等,其中美国福禄克(Fluke作为手持示波表测量领域的行业龙头,形成了强大的品牌效力。

从国内的的市场调查来看,国内近几年对手持示波表的需求量每年可达上万台。

F120系列是福禄克(Fluke公司销售量较大的产品系列,分F123和F124两款,带宽分别为20MHz 和40MHz,采样率为25MSa/s。

因此,从行业需求上来看,20MHz带宽的产品是目前市场的主流。

面对这样的行业需求,国内示波器生产企业把产品性能设定在20MHz带宽、100MSa/s采样率。

采用双通道数据采集,一般是单色LCD显示。

一、几款手持示波器的参数● AEMC OX 7104-C(100MHz,四通道;● Fluke 199C(200MHz,两通道;● Agilent Technologies U1604A(40MHz,两通道;● Protek 860F(60MHz,两通道。

AEMC OX 7104-CAEMC的OX 7104-C是市售的唯一一种四通道手持式示波器。

12位分辨率、100MHz 带宽和触摸显示屏使其性能居于领先地位。

5995美元的高价格使其较适合于确实很需要便携性的场合。

如果不是特别需要便携性,可以找到大量具有相当价格和性能的台式示波器,不过多数都只有8位分辨率,而AEMC的分辨率为12位。

AEMC的手持式示波器包括一个谐波分析仪,适用于分析电源质量,可覆盖40Hz到450Hz的频率范围。

在低电压下,在最高5kHz的频率下可获得可靠的结果。

基于CPLD的数字存储示波器摘要：与传统的模拟老婆婆以器相比，数字存储示波器具有能够显示非周期波形、存储波形、携带方便等优势，其应用日益广泛。

本文详细介绍了一种以单片机和可编程逻辑器件为控制核心的设计方案，并分析了该方案的优缺点，同时给出了硬件和欠件设计的结构及思路。

关键词：数字存储示波器，单片机，可编程逻辑器件1 引言示波器是最常用的电子仪器之一，但传统的示波器均存在一定的缺点。

模拟示波器不能存储波形和监视实时信号，数字示波器虽然能够存储波形，但价格昂贵（约几千到数万美元）。

不仅如此，这些传统示波器均存在体积过于笨重、操作复杂、耗电太大、不方便携带与现场测试、价格较高等缺点，给实际应用带来诸多不便。

随着计算机技术的发展，数字示波器也得到飞速发展，并给电子测量领域带来巨大变化，它能直接测量信号的幅度、频率等许多基本参数，不仅具有基本的波形显示功能，而且具有相当强的数据处理能力。

数字化测量仪器正越来越多地位用于电子、自动化、机械等各个领域。

比起模拟设备，数字化仪器有许多优点，如抗干扰能力强，数字化后的信号便于存储及输入计算机处理等。

数字示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器，但目前我国还主要依赖进口。

为了节省资金，方便工业现场测试，开发左制便携式数字存储示波器很有必要，这种示波器在我国有良好的应用前景和推广市场。

我们研制的基于CPLD设计的数字存储器示波器具有操作简单、性能可靠、价格低、携带方便等特点，可用于现场测试。

2 数字存储示波器硬件设计该数字存储示波器以单片机和可编程逻辑器件为控制核心，控制其他外围芯片和模块实现A/D转换、数据存取、键盘操作、液晶显示等功能。

整个系统有两个控制芯片：单片机AT89C52和可编程逻辑器件MAX7128S。

单片机实现的功能主要是完成人机界面的操作，即键盘操作和液晶显示；可编程逻辑器件实现的功能主要是A/D转换和数据存取。

系统功能框图如图1所示。

设计的方案是先对被测波形进行A/D转换，将模拟量转换成数字量，然后对数字量进行存储，这样可以实现示波器的存储功能，即，当输入波形取消后，系统仍然可以从RAM中读取波形的消息。

摘要数字存储示波器是随着数字电路的发展而发展起来的一种具有存储功能的新型示波器。

原先人们看好的模拟示波器的一些优点，目前数字示波器已完全能够做到，特别是在捕获非重复信号、避免信号的虚化和闪烁、在时间上从触发事件反问寻迹——实现在电路中隔离故障等方面，数字示波器显示出了模拟示波器无可比拟的优势。

因此，数字示波器由于其优势的性能、良好的性能价格化，刚一问世,就显示出它强大的生命力,各行各业均迫切需要,有其广阔的发展前途。

本简易数字存储示波器,以单片机为控制核心,由通道调理、触发、波形显示等功能模块组成。

本系统对触发系统、水平扫描速度和垂直灵敏度的自动设置功能（AUTOSET）及波形参数测量等功能进行了重点设计。

设计中采用了模块化设计方法，并使用了多种EDA工具，提高了设计效率。

整个设计实现了存储示波器的所有功能要求，达到较高的性能指标。

关键词：存储器，转换器，数字存储示波器，单片机ABSTRACTIt is that one developed with development of the digital circuit is new-type oscillograph which stores the function that the figure stores the oscillograph . Original ancestors see some advantages of the good simulation oscillograph , the digital oscillograph can already be accomplished at present, catching and is not repeating the signal, avoiding melting and glimmers specially emptily, reply the mark of seeking from the incident of touching off on time of the signal --Realizing it in isolating the trouble in the circuit etc., the digital oscillograph demonstrates the incomparable advantage of the simulation oscillograph . So digital oscillograph because performance , good performance price of advantage their, just coming out , demonstrated its strong vitality, all trades and professions needed urgently , there is its wide development prospect. .T his simple and easy figure stores the oscillograph, regard one-chip computer as the core of controlling, nursed one's health, touched off by the pass-way, the wave form shows, etc. the function module makes up . Such functions as automatic establishment function (AUTOSET ) and wave form parameter that this system scanned the speed and vertical sensitivity in touching off system , level are measured have been designed especially. Have adopt the module design method in the design, has used many kinds of EDA tools, have improved design efficiency. The whole of functions of designing and realizing storing the oscillograph require , reach the higher performance indexKeyword: the memory , the converter, the figure stores the oscillograph , Micro Computer Unite毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

摘要示波器是使用广泛的测量仪器，传统的模拟示波器在观察周期性、重复频率较高的波形时比较精准，但是在测量不能重复出现的单次信号、持续的非周期信号以及重复频率较低的周期信号时却表现不佳。

数字示波器正是根据上述要求而被提出来的。

目前数字示波器主要有独立仪器、附加仪器及虚拟仪器等工作形式。

本设计是附加仪形式的数字示波器。

本设计以89S52单片机和CPLD为控制核心，配合触发滤波电路、前级信号放大电路、取样保持电路、数据采集电路和后级信号处理电路等外围电路处理模块，完成信号波形数据处理及显示的功能。

本系统遵循智能化、操作方便、测量精准等思想。

可以完成以实时采样和等效采样方式对输入频率在10Hz－10MHz范围内的信号进行采样和处理并在水平和垂直方向分别分档显示的功能。

此系统还可以实现单次触发、波形存储等功能。

关键词数字示波器单片机CPLD X-Y显示方式一、方案论证与比较示波器是使用广泛的测量仪器，是观察和测量信号波形不可缺少的工具。

传统的模拟示波器在观察周期性、重复频率较高的波形时比较精准，但是在测量不能重复出现的单次信号、持续的非周期信号以及重复频率较低的周期信号时却表现不佳。

数字示波器正是根据上述要求而被提出来的。

随着科学技术的不断发展，人们对测量仪器的精度要求越来越高，数字示波器性能也不断取得新的突破。

目前数字示波器主要有独立仪器、附加仪器及虚拟仪器等工作形式。

本设计是附加仪形式的数字示波器。

(一)数据采集数字示波器采样方式包括实时采样、等效采样。

等效采样又分为随机采样和顺序采样。

实时采样对每个采集周期的采样点按时间顺序采取，对这些采样点的数据进行顺序表达就可以再现信号波形。

根据奈奎斯特采样定理采样频率必须至少是被测信号的2倍。

为了避免产生混选现象，目前实时采样DSO的采样频率一般为带宽的4-5倍，同时还必须采用适当的内插算法，否则采样速率还要更高才能达到要求。

随机采样是指每个采样周期采集一定量的样点，经过多个采样周期的样点积累，最终恢复出被测波形。

毕业论文声明本人郑重声明：1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。

除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。

对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。

本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。

3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。

4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者（签名）：年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。

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同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。

本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。

如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。

本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。

本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

毕业设计（毕业论文）系别：电子与电气工程学院专业：电子信息工程技术班级：学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：基于FPGA技术的数字存储示波器设计指导教师：设计地点：起迄日期：毕业设计（论文）任务书专业电子信息班级姓名一、课题名称：基于FPGA技术的数字存储示波器设计二、主要技术指标：（1）带宽：100MHz （2）垂直灵敏度：10mv—5v/div （3）水平灵敏度：2.5ns—5s/div （4）输入阻抗：1MΩ（5）存储深度：4KB （6）显示：LED（7）通道：单通道等三、工作内容和要求：本设计的数据采集采用高速模／数转换器ADl674(A／D)，直接用FPGA准确定时控制ADC的采样速率，实现整个频段的全速采样。

数据的存储采用双口RAM(UT62-256)存储采样量化后的波形数据，同样用FPGA控制RAM的地址线。

整个系统采用单通道的方式，信号进来首先经过前端的调理电路把信号电压调整到AD的输入电压范围之内，这里调节电路主要是由信号衰减电路和信号放大电路所组成。

调节后的信号再送到AD变换电路里面完成信号的数字化。

然后把AD转换后的数据送到FPGA中，并把数据保存到FPGA中的FIFO中，FPGA中的电路主要包括有FIFO、触发系统、峰值检测、时基电路等。

四、主要参考文献：[1]杨刚、龙海燕．现代电子技术一VHDL与数字系统设计[M]．北京：电子工业出版社．2004．[2]侯伯亨、顾新．VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M]．西安：两安电子科技人学．1999．[3]潘松下、国栋帅．L实用教程[M]．成都：成都电子科技大学出版社．2000．[4]潘松下、黄继业．EDA技术实用教程[M]北京：科学出版社．2002．[5]王振红．VHDL数字电路设计与应用实践教程[M]．北京机械工业出版社．2003．学生（签名）2010年5月7日指导教师（签名）2010年5月10日教研室主任（签名）2010年5月10日系主任（签名）2010年5月12日毕业设计（论文）开题报告目录摘要Abstract第1章前言 (1)1.1 数字存储示波器的发展概况 (1)1.2 本文所做的研究工作 (1)第2章示波器的工作原理 (3)2.1 模拟示波器的基本工作原理 (3)2.2 数字存储示波器的工作原理 (4)第3章 D S P处理器和F P G A的开发过程简介 (5)3.1 DSP处理器的开发过程和应用 (5)3.2 FPGA的开发过程与应用 (6)第4章整体设计方案 (8)4.1 系统整体设计流程图 (8)4.2 整个系统的性能指标 (9)4.3 系统的实现方案 (9)4.4 元器件的选择 (11)第5章整个系统硬件设计 (12)5.1 前端数据采集部分硬件电路设计 (12)5.2 FPGA外围电路的设计和内部逻辑电路设计 (17)5.3 DSP部分的硬件设计 (24)第6章系统软件设计 (29)6.1系统初始化 (29)6.2数据处理的相关算法 (33)6.3波形显示程序 (35)第7章结束语 (37)答谢辞参考文献摘要数字存储示波器在仪器仪表领域中占有重要的地位，应用范围相当广泛，所以对示波器的研制有重要的理论和实际意义。

毕业设计（论文）开题报告-简易数字示波器设计西安交通大学XX学院本科毕业设计(论文)开题报告题目简易数字示波器设计所在系电气与信息工程学生姓名 XXXXX 专业电子信息工程班级信息XXX学号 XXXXXX3 指导教师 XXXX教学服务中心制表年月本科毕业设计(论文)开题报告对题目的陈述1.结合毕业设计(论文)课题情况，根据查阅的文献资料，撰写1000字左右的文献综述:(说明选题意义、国内外研究现状、主要研究内容)数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。

数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。

还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。

目前高端数字示波器主要依靠美国技术，对于300MHz带宽之内的示波器，目前国内品牌的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡，且具有明显的性价比优势, 数字示波器自上个世纪七十年代诞生以来，其应用越来越广泛，已成为测试工程师必备的工具之一。

21世纪是一个科学和技术都在飞速发展的时代，随着电子技术、计算机技术、通信技术和自动化技术的高速发展,电子测量仪器也有了巨大的发展。

数字式示波器就以其存储波形及多种信号分析、计算、处理等优良的性能从而逐步取代模拟示波器。

用数字示波器能完成对信号的一次性采集，把波形存储起来，还可以通过移位操作观察波形的任何一部分等等。

数字示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的新型智能化示波器，己经成为电子测量领域的基础测试仪器。

随着新技术、新器件的发展，它正在向宽带化、模块化、多功能和网络化的方向发展。

数字示波器的优势是可以实现高带宽及强大的分析功能。

现在高端数字示波器的实时带宽已达到20GHz，可以广泛应用于各种千兆以太网、光通讯等测试领域。

而低端数字示波器几乎可以应用于国民经济各个领域的通用测试，同时可广泛应用于高校及职业学校的教学，为社会培养众多的后备人才。

数字示波器的技术基础是数据采集，其设计技术可以应用于更广泛的数据采集产品中，具有深远的意义。

一种基于MA0的数字手持存储示波器论文导读：本项目文主要研究在实时和随机两种取样方式下的基于MAX1190芯片的手持式数字手持式存储示波器的数据采集系统的设计和无专用控制芯片下LCD显示控制电路的实现等问题。

基于MAX1190的数字手持存储示波器还处在研究阶段。

关键词：MAX1190，数字手持存储示波器在现代电子测量、仪器仪表等领域，示波器是测量电子信号的常用仪器之一，也是电子工程人员最为熟悉的测量仪器，但随着科技水平的不断发展，普通模拟示波器的功能已不能满足越来越复杂的电子信号测量的技术要求。

数字存储示波器是当前示波器技术发展的主要方向。

目前数字存储示波器的开展方式和方案很多，在理论、方法和技术上有不少研究进展。

论文发表，数字手持存储示波器。

但是在国内数字存储示波器的研究还处在起步阶段，和国外同类产品还有一定的差距。

数字存储示波器的实现，不仅替代了普通模拟示波器的功能，而且由于其实时采集和存储信号的能力，以及对存储数据进行分析和处理的功能，使其在电子、机械、纺织、水力以及军事等领域都获得了广泛的应用，可以预料，在不久的将来，数字存储示波器一定能取代普通模拟示波器，数字存储示波器也将拥有良好的发展前景！但由于台式数字示波器由于体积过于庞大,不方便携带进行现场测试,和野外作业。

已经越来越不能满足人们生产的需要。

因而手持式数字存储示波器便孕育而生。

手持式数字存储示波器是数字示波器的一个分支,它具有体积小、重量轻、便于携带、电池供电、无须外接交流电源等优点,它集数字万用表(DMM)、数字存储示波器于一体,可自动对信号进行幅度的测量,也可用光标对波形进行分析。

具有滚动显示功能,以便于观察低频信号目前,国外的手持式数字存储示波器的技术已经比较成熟,并且占领了国内的大部分市场份额。

而国内的研制尚处于起步阶段,因而研制具有自主产权的手持式数字存储示波器具有广泛的应用前景。

一、系统方案实现按照从整体到局部的系统设计原则，根据手持式数字存储示波器的性能指标要求和实际测量需要，首先确定所设计的手持式数字存储示波器的功能、特点、性能，其框图如图1 所示。