[實用新型]基于NIOS II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器

有效

• 申請號: 201220616590.7
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN203054048U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 王賓;于水娟;石曉艷
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及示波器領域，本實用新型涉及一種基于NIOS?II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器。

背景技術

傳統數字示波器比較笨重，不夠便攜，另外人機接口操作也較復雜，而且價格昂貴，較好一些的價格在5000元以上；然而一些應用場合不方便攜帶體積龐大的示波器，或者出于成本考慮，性能較高的示波器價格昂貴，而價格低的示波器性能又欠佳，綜合以上考慮，設計出了便攜的、可觸摸的、價格低廉的數字示波器。

實用新型內容

本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種基于NIOS?II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種基于NIOS?II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器，其特征在于：包括有FPGA控制板、電源模塊，FPGA控制板內部集成有信號調整電路，FPGA控制板的I/O口擴展有TFT彩屏、SD卡、SDRAM，信號調整電路的信號輸入端連接有BNC接口，雙通道模擬信號分別通過一個BNC接口連接到FPGA控制板的信號調整電路進行適當的電壓變換與調整，調整后的信號接入模數轉換器經過采樣、轉換成數字信號，數字信號保存于FPGA控制板內部構建的FIFO棧；FPGA控制板內部嵌入NIOS?II軟核，NIOS?II軟核將FIFO棧中的采樣值讀取入軟件中，進行處理、顯示、保存。

所述的基于NIOS?II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器，其特征在于：所述的TFT彩屏的控制器為SSD1963，TFT彩屏自帶觸摸屏，觸摸屏的控制器為XPT2046，用于人機交互的實現。SD卡用于讀寫文件，保存采集到的波形；SDRAM用于給NIOS內核提供運行所需的內存。

所述的基于NIOS?II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器，其特征在于：所述的模數轉換器采用AD9288。

所述的基于NIOS?II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器，其特征在于：所述的電源模塊分為數字電源與模擬電源，數字電源部分：外部供電為7V電壓，經過LM2596-3.3V開關芯片變換成3.3V電壓，負責給FPGA的I/O口相關部分供電，3.3V經過LM1117-1.2V變換成1.2V電壓，給FPGA內核供電，3.3V經過SPX3940-2.5V變換成2.5V電壓給FPGA的PLL電路供電；模擬電源部分：7V經過LM1117-5V變換成5V電壓給運算放大器正電壓供電，5V經過MAX735開關芯片變換成-5V電壓給運算放大器負電壓供電。

本實用新型的原理是：

模擬信號通過信號調理電路進行適當的電壓縮放、提升變換，然后經過AD芯片采樣后，由NIOS?II軟核讀取數據并處理。

本實用新型的優點是：

（1）對結構進行改進，改變以往示波器笨重的形象，小型化，精密化。

（2）采用觸摸屏技術，使得人機交互變得更為順暢便捷。

（3）改變以往示波器繁雜的硬件體系結構，設計出SOPC系統。

????（4）系統結構的改造，實現真正意義上的SOPC系統。

（5）高速、高精度、低噪聲的模擬輸入通道的設計，以及PCB板布線的優化，提高抗干擾性。

（6）圖形內核的嵌入，提高人機交互的可操作性、便捷性。?

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框圖。

圖2為模擬電源的電路圖。

圖3為數字電源的電路圖。

圖4為信號調整電路的電路圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種基于NIOS?II平臺的觸摸便攜式數字存儲示波器，包括有FPGA控制板1、電源模塊2，FPGA控制板1內部集成有信號調整電路3，FPGA控制板1的I/O口擴展有TFT彩屏4、SD卡5、SDRAM?6，信號調整電路3的信號輸入端連接有BNC接口7，雙通道模擬信號分別通過一個BNC接口7連接到FPGA控制板1的信號調整電路3進行適當的電壓變換與調整，調整后的信號接入模數轉換器8經過采樣、轉換成數字信號，數字信號保存于FPGA控制板1內部構建的FIFO棧；FPGA控制板1內部嵌入NIOS?II軟核，NIOS?II軟核將FIFO棧中的采樣值讀取入軟件中，進行處理、顯示、保存。

TFT彩屏4的控制器為SSD1963，TFT彩屏4自帶觸摸屏，觸摸屏的控制器為XPT2046，用于人機交互的實現。SD卡5用于讀寫文件，保存采集到的波形；SDRAM?6用于給NIOS內核提供運行所需的內存。