基于SOPC的便携式数字示波器设计与实现.pdfVIP

第 22卷 第 18期 电子设计工程 2014年 9月 Vo1．22 No．18 ElectronicDesignEngineering Sep．2014 基寸SOPC的便携式数字示波器设计与实现 申礼斌，李立欣 ，冯 浩 (西北工业大学 电子信 息学院，陕西 西安 710129) 摘要 ：为 了方便外场测量及维护工作 ，提 出了一种基于片上可编程 系统 (SystemOnProgrammableChip)技术 的便携 式数字示波器实现方案。与传 统 FPGA作为数据存取处理 MCU作为显示控制的设计方案不同．基于 SOPC的便携式 数字示波器设计方案通过在 FPGA 中嵌入NiosII系统，作为CPU实现对 LCD波形及参数显示控制：利用FPGA的逻 辑资源 ，设计采样数据的存取控制模块 ，实现采样信号的触发存取功能。实际测试结果表明，该便携式数字示波器信 号幅度测量范围为50mV一20V，测量误差小于4％，频率测量范 围为 lHz～50MHz，测量误差小于2．5％ 关键词 ：SOPC；FPGA：NiosII；数 字示波器 中图分类号 ：TN98 文献标识码 ：A 文章编号 ：1674—6236(2014)18-0065—04 DesignandimplementationofSOPC-baseddigitalstorageoscilloscope SHEN Li—bin．LILi-xin．FENG Hao (SchoolofElectronicsandInformation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’na 710129，China) Abstract：Tofacilitatetheexternalmeasurementsandmaintenancetasks，weproposedan implementationofportabledigital storageoscilloscopesystem，basedonprogrammablechip (System onProgrammableChip)technology．Unlikethetraditional designofFPGAfordateaccessprocessandMCUfordisplaycontrol，thedesignofportabledigitaloscilloscopebasedonSOPC embedsNiosIIintoFPGA．Theembeddedsystem actsasaCPUwhichcontrolsdisplayofLCDwaveofrm andparameters．In addition，FPGAlogicalresourcesareusedtodesignaccesscontrolmoduleofsamplingdataandrealizetriggeraccessfunction ofthat．Thepracticaltestresultsindicatethatfortheportabledigital oscilloscope，themeasurementrangeofsignalamplitude is50mV~20V withmeasuringerrorlessthan4％ andthemeasurementrangeoffrequencyis1Hz-50MHzwithmeasuring errorlessthan2．5％． Keywords：system onaprogrammablechip；fieldprogrammablegateArray；NiosII；digitalstorageoscilloscope 在进行外场测试及维护工作 中，通常都需要借用示波器 上述原因，本文设计 的基于 SOPC技术的便携式数字示波器 ， 等常用的基本 电子测量仪器 ，