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基于STM32和FPGA的小信号远程幅频特性测试仪的设计.docx

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基于STM32和FPGA的小信号远程幅频特性测试仪的设计

基于STM32和FPGA的小信号远程幅频特性测试仪的设计（1）．．．．．．．4

一、项目背景及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

项目背景介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

项目目标及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

二、系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

硬件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1STM32主控模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2FPGA配置模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3信号处理模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.4远程通信模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.1操作系统及软件开发环境选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2软件功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

三、小信号远程幅频特性测试原理及方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

幅频特性测试原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

测试方法及步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

四、硬件实现细节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

STM32主控模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.1STM32选型及配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.2主控程序编写与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

FPGA配置模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1FPGA选型及配置方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2配置程序设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

信号处理模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1信号采集与处理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2信号分析算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

远程通信模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.1远程通信协议设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.2通信接口电路及程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

五、软件实现细节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

操作系统移植与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

主控软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.1人机交互界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.2数据处理与分析算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

远程通信软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1通信协议软件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2数据传输与处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

六、系统测试与性能评估．

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