[發明專利]一種基于虛擬儀器平臺的示波器

無效

• 申請號: 201310417784.3
• 申請日: 2013-09-15
• 公開（公告）號: CN104459254A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 田榮俠;李學海;潘志宏
• 申請（專利權）人: 田榮俠
• 主分類號: G01R13/00
• 分類號: G01R13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于虛擬儀器平臺的示波器。

背景技術

虛擬儀器是利用計算機的硬件資源、標準數字電路以及計算機軟件資源，經過有目的、有針對性的研究開發，使之實現傳統儀器的功能。并在普通示波器的基礎上增加了新的功能。普通的示波器數據處理速度慢且沒有存儲功能。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種數據處理速度快且有存儲功能的一種基于虛擬儀器平臺的示波器。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括硬件部分，其結構要點是硬件部分由被測信號調理模塊、A／D轉換模塊、邏輯控制器件FPGA和通信模塊構成；被測信號調理模塊包含繼電器、運放，通信模塊包括FT245BM、93C46。

作為一種優選方案，所述通信模塊包括USB接口模塊和EEPROM；其中USB接口模塊選用FTDI公司推出的FT245BM芯片。

本發明有益效果。

1、有存儲功能。

本發明硬件部分包括測信號調理模塊、A／D轉換模塊、邏輯控制器件FPGA和通信模塊構成；示波器需要將A／D采樣后的數據經過存儲之后輸出，由于模擬信號有2路，其采樣數據所需存儲空間不大，故數據可以存儲在FPGA的M4K存儲器模塊。

2、數據處理速度快。

本發明實現兩通道模擬信號的顯示，具有4擋放大衰減系數；每通道采樣率最大為30MHz，模擬通道帶寬為10MHz；A／D轉換精度為8bit／s；處理數據的速度非常快。

附圖說明

為本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1是本發明電路原理框圖。

具體實施方式

如圖所示，本發明包括硬件部分，其結構要點是硬件部分由被測信號調理模塊、A／D轉換模塊、邏輯控制器件FPGA和通信模塊構成；被測信號調理模塊包含繼電器、運放，通信模塊包括FT245BM、93C46。

所述通信模塊包括USB接口模塊和EEPROM；其中USB接口模塊選用FTDI公司推出的FT245BM芯片。

信號調理模塊主要是用來：(1)提供用戶4擋衰減放大倍數；(2)A／D轉換芯片的電壓輸入范閘為l～2V，故需要調整模擬信號使其在A／D轉換允許的輸入范圍內。信號的輸入有兩種耦合方式：直流耦合和交流耦合，由繼電器進行耦合方式的切換操作。經耦合后的信號進入運放和繼電器、電阻、電容構成的組合電路，進行信號的放大與衰減，其系數共有×5、×1、×2、×10四擋供用戶選擇。

示波器需要將A／D采樣后的數據經過存儲之后輸出，由于模擬信號有2路，其采樣數據所需存儲空間不大，故數據可以存儲在FPGA的M4K存儲器模塊。由于只需要將采樣數據按順序存儲，再按順序讀取，因而采用FIFO緩存器模式。

USB接口模塊主要完成上位機和邏輯控制器之間的通信。文中選用的是FTDI公司推出的FT245BM芯片，它可以實現USB和并行I／O口之問數據的雙向轉換。FT245BM：吝片內部集成了兩個FIFO數據緩沖器，一個是128B的接收緩沖器(存放來自主機的數據)，另一個是384B的發送緩沖器(存放來自外設的數據)，以及一個6～48MHz的時鐘鎖相環。FT245BM芯片簡單的FIFO設計使它可以非常便捷地通過I／O口與微控制器或微處理器通信。

基于LabVIEW開發平臺創建的應用軟件作為人機交互的平臺，一方面要為用戶提供易于操作、美觀的操作界面，另一方面要將用戶自定義的控制信號進行轉換，通過驅動硬件電路的USB接口芯片，將控制信號傳送給硬件上的控制器件FPGA，同時也接收FPGA的控制信號，對接收的信號進行響應。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明，對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明所提交的權利要求書確定的保護范圍。