[發(fā)明專利]一種針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110411185.1
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102495317A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋云衢;趙凱
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇綠揚電子儀器集團有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海海頌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 季萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出一種針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備，屬于信號測試測量領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的信號測試測量儀器往往只具有單一功能，而實際工作中所遇到的信號繁多復(fù)雜，需要的測試測量儀器不止一種，以測試放大器為例，測試放大器時，通常需要三臺儀器的聯(lián)合工作：信號源產(chǎn)生一定的激勵信號，如幅度、頻率固定的正弦波，送入放大器的輸入端，電壓表檢測放大器的直流工作點，示波器監(jiān)測放大器的輸出以評估放大器的性能；且傳統(tǒng)的信號測試測量儀器普遍存在體積大、攜帶困難、通信不便等問題。本發(fā)明提出的單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備，在保證各項測量測試精度的前提下，具有體積小、功耗低、數(shù)據(jù)交換方便、人機交互界面友好等特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對傳統(tǒng)信號測試測量儀器的單一功能，提供一種針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備，功能包括示波器、信號源、萬用表、音頻分析儀等；多種功能的并行操作將給實際工作帶來很大的好處。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備，包括微處理器(MCU)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)芯片、LCD顯示屏、通信接口，其特征在于：還包括多功能并行操作軟件平臺：可實現(xiàn)示波器、多用表、任意波形發(fā)生器、音頻分析器等功能；所述的FPGA芯片負責(zé)完成高速處理和實時處理工作；所述MCU負責(zé)沒有實時性要求的算法。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備選用EP3C40型FPGA芯片；所述設(shè)備選用的MCU主頻高達400MHz。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備實現(xiàn)示波器功能時，示波器的采樣、成像、波形分析、顯示疊加過程由FPGA芯片完成；MCU負責(zé)CUI的處理，并設(shè)置FPGA芯片的寄存器。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備實現(xiàn)多用表功能時，MCU完成ADC數(shù)據(jù)的接入、數(shù)據(jù)的處理和存儲、GUI的處理；FPGA芯片負責(zé)產(chǎn)生激勵信號。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備實現(xiàn)任意波形發(fā)生器功能時，F(xiàn)PGA芯片內(nèi)含數(shù)字合成器和波形存儲器，并產(chǎn)生可變頻率的信號輸出；MCU負責(zé)GUI處理，存放待發(fā)生波形，并在需要產(chǎn)生時送往FPGA芯片的波形存儲器。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備實現(xiàn)音頻分析器功能時，MCU負責(zé)音頻信息的采樣、記錄、時域分析、頻域分析、數(shù)據(jù)存儲以及GUI處理。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備的示波器、多用表、任意波形發(fā)生器、音頻分析器功能可并行使用，也可單獨使用。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點：在保證各項測量測試精度的前提下，具有體積小、功耗低、數(shù)據(jù)交換方便、人機交互界面友好等特點。同時該設(shè)備能夠包含多臺儀器的功能且能實現(xiàn)多功能并行操作。

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行進一步的說明。

附圖說明

圖1是示波器工作過程；

圖2是多用表工作過程；

圖3是任意波形發(fā)生器工作過程；

圖4是音頻分析器工作過程。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明為一種針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備，包括微處理器(MCU)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)芯片、LCD顯示屏、通信接口，其特征在于：還包括多功能并行操作軟件平臺：可實現(xiàn)示波器、多用表、任意波形發(fā)生器、音頻分析器等功能；所述的FPGA芯片負責(zé)完成高速處理和實時處理工作；所述MCU負責(zé)沒有實時性要求的算法。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備選用EP3C40型FPGA芯片；所述設(shè)備選用的MCU主頻高達400MHz。

所述針對單一測量儀器實現(xiàn)多功能并行操作的設(shè)備的示波器、多用表、任意波形發(fā)生器、音頻分析器功能可并行使用，也可單獨使用。

針對多功能并行操作的任務(wù)，具體處理工作分配為：FPGA在綜合測試的過程中負責(zé)完成高速數(shù)據(jù)存儲、高速數(shù)據(jù)合成、波形成像處理、顯示疊加和波形分析等功能。實現(xiàn)這些功能所需的FPGA大體資源消耗如下表所示：