[發(fā)明專利]嵌入式計算機(jī)電測綜合儀器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810067816.0
• 申請日: 2008-06-11
• 公開（公告）號: CN101603979A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋躍;張志堅;余熾業(yè);胡升平;杜應(yīng)彪
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號: G01R15/12
• 分類號: G01R15/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電變量測試設(shè)備，尤其是一種嵌入式計算機(jī)電測綜合儀器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的通用電子測量儀器以分立儀器為主，功能單一、無嵌入式操作系統(tǒng)、無組合擴(kuò)展功能，諸如信號發(fā)生器、示波器、邏輯分析儀、頻譜分析儀、頻率計、數(shù)字集成電路測試儀、LCR測量儀、萬用表等。使用時，往往同時需用到兩種或兩種以上不同功能的儀器，這給使用者帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種嵌入式計算機(jī)電測綜合儀器，通過一個測量儀器實(shí)現(xiàn)了信號發(fā)生、示波、邏輯分析、頻譜分析、頻率計、數(shù)字集成電路測試、LCR測量和/或萬用表功能。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

所述嵌入式計算機(jī)電測綜合儀器包括控制單元、輸入電路單元和輸出電路單元，所述控制單元包含主控制處理器、存儲器、人機(jī)交互界面，主控制處理器分別連接并控制存儲器和人機(jī)交互界面；輸入電路單元包含示波器模塊、頻譜分析儀模塊、邏輯分析儀模塊、萬用表模塊、電阻電容電感測量儀模塊、頻率計模塊和/或數(shù)字集成電路測試儀模塊各功能儀器的輸入電路功能模塊；輸出電路單元則包含信號發(fā)生器功能模塊；控制單元通過總線進(jìn)行與輸入電路單元各模塊通信并控制各模塊工作。

優(yōu)選地，所述主控制處理器包括一個可編程邏輯器件，所述可編程邏輯器件內(nèi)包括一控制內(nèi)核，在控制內(nèi)核內(nèi)部構(gòu)建有一多任務(wù)操作系統(tǒng)，在系統(tǒng)中為輸入電路單元中個模塊創(chuàng)建單獨(dú)的進(jìn)程，來完成各自的數(shù)據(jù)采集、處理和各種控制信息的處理，同時創(chuàng)建圖形界面顯示進(jìn)程和通信處理進(jìn)程，各進(jìn)程間利用消息進(jìn)行通信、交換數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述控制內(nèi)核內(nèi)包括一硬件加速器。

優(yōu)選地，所述示波器模塊和頻譜分析儀模塊包括CH1、CH2示波器的雙輸入通道、ADC轉(zhuǎn)換、DAC模塊、時鐘管理電路、EXT觸發(fā)輸入電路以及FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊中包括一SOPC接口模塊，F(xiàn)PGA模塊中通過SOPC接口模塊與主控單元并行總線相連。

優(yōu)選地，所述信號發(fā)生器模塊包括SOPC接口、外部存儲器接口、內(nèi)部控制寄存器、主波形DDS、調(diào)制波形DDS、DAC模塊、外部控制模塊、AD7920接口、AD9755接口、AD5662接口。

優(yōu)選地，所述邏輯分析儀模塊包括電平比較單元、電平轉(zhuǎn)換單元、主控單元、顯示單元，輸入分析信號依次經(jīng)過電平比較單元和電平轉(zhuǎn)換單元預(yù)處理，將信號發(fā)送到主控單元，主控單元處理信號并將處理結(jié)果發(fā)送到顯示單元顯示。

優(yōu)選地，所述頻率計模塊包括微處理單元、控制電路單元、低頻雙通道輸入單元、放大器單元、轉(zhuǎn)換器單元、高頻輸入單元、高速場效應(yīng)管放大器和分頻器，控制電路單元分別控制低頻雙通道輸入單元、放大器單元和轉(zhuǎn)換器單元，低頻雙通道輸入單元將低頻輸入信號發(fā)送至放大器放大，放大后的低頻信號發(fā)送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器處理后的低頻信號發(fā)送至所述主控單元內(nèi)的等精度測量模塊；高頻輸入單元將輸入信號發(fā)送至高速場效應(yīng)管放大器，放大后的高頻信號經(jīng)過分頻器分頻后發(fā)送至所述主控單元內(nèi)的等精度測量模塊。

優(yōu)選地，所述LCR測試儀模塊包括第一測試夾、第二測試夾、檔位切換單元、電阻/電容測量單元、電感測量單元和微處理單元，其中檔位切換單元連接第一測試夾和第二測試夾對在第一測試夾和第二測試夾的輸入信號類型切換，檔位切換單元輸出的信號分別發(fā)送至電阻/電容測量單元和電感測量單元，電阻/電容測量單元和電感測量單元輸出信號到微處理單元，微處理單元與所述控制單元的控制進(jìn)行通信，接收控制并發(fā)送測量結(jié)果。

優(yōu)選地，所述數(shù)字集成電路測試儀模塊包括測試座單元、引腳控制電路矩陣單元、CPLD/FPGA模塊單元和從控制器單元，其中引腳控制電路矩陣單元獲取測試座單元獲得的數(shù)據(jù)并發(fā)送給CPLD/FPGA模塊單元、CPLD/FPGA模塊單元處理數(shù)據(jù)后發(fā)送至從控制單元，從控制器單元接受所述控制單元的控制并將處理結(jié)果發(fā)送至所述控制單元。

本發(fā)明電子測量儀器通過控制單元通過總線進(jìn)行與示波器模塊、頻譜分析儀模塊、邏輯分析儀模塊、萬用表模塊、電阻電容電感測量儀模塊、頻率計模塊、數(shù)字集成電路測試儀模塊各功能儀器的輸入電路功能模塊和/或信號發(fā)生器功能模塊通信，并控制所述各模塊工作，讓使用者實(shí)現(xiàn)信號發(fā)生器、示波器、邏輯分析儀、頻譜分析儀、頻率計、數(shù)字集成電路測試儀、LCR測量儀、萬用表等基本儀器的功能，且各儀器功能可并行工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的模塊組成圖；

圖2本發(fā)明的軟件框圖；

圖3示波器/頻譜分析儀功能模塊框圖；