虚拟示波器与DDS信号源的研究

摘要

虚拟示波器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的一种新型智能测试仪器，它不但能实现一般模拟或数字示波器的全部功能，而且能充分利用现有的计算机资源，实现如数据存储、数据分析等在普通示波器上很难实现的特殊功能。对于虚拟示波器的理论研究与样机的开发，可以在很大程度上弥补传统示波器的不足。 本论文采用PC-DAQ方式构成虚拟仪器测量系统，用文本式编程语言LabWindows/CVI作为软件开发平台，开发了一台虚拟示波器实验样机。该虚拟示波器具有如下优点：硬件成本低，用户可自定义其功能；通过升级应用软件便可完成示波器功能的升级与扩充，可与电脑等设备方便的互联；具有良好的可靠性、移植性和维护性。 在本论文硬件电路设计中，采用TI公司高速模数转换器(ADC)TLC5510和Cypress公司先进先出存储器CY7C425实现数据高速采集与缓存；进一步采用Philips公司单片机P89C61X2和USB接口器件PDIUSBD12实现与计算机的高速数据传送；另外还采用AD公司DDS器件AD9850实现了一种频率可控制、相位变化快、相位噪声低的DDS信号源。在本论文软件设计中，PC端应用程序在VC++6.0与LabWindows/CVI环境下开发，波形直接显示在计算机屏幕上。论文同时还对USB设备固件和驱动程序进行了详细讨论。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1前言

1.1.1通用示波器

1.1.2记忆示波器

1.1.3数字存储示波器

1.1.4取样示波器

1.2虚拟仪器

1.2.1虚拟仪器的基本概念

1.2.2虚拟仪器的构成

1.2.3虚拟仪器的功能及特点

1.3本文的主要内容

第二章虚拟示波器的硬件设计

2.1总体方案讨论

2.1.1数据采集系统的逻辑控制

2.1.2数据采集系统的模数转换

2.1.3数据采集系统的数据存储

2.1.4数据采集系统的数据传输

2.2数据采集硬件电路

2.2.1高速模数转换模块

2.2.2高速数据缓冲模块

2.2.3单片机控制模块

2.2.4 USB接口模块

第三章DDS信号源的设计

3.1概述

3.1.1 DDS基本原理

3.1.2 DDS性能特点

3.2 DDS信号源的硬件设计

3.2.1 DDS器件AD9850简介

3.2.2 AD9850的控制字和时序

3.2.3单片机与AD9850接口

3.2.4低通滤波模块

3.3 DDS信号源的软件设计

3.4设计工艺

第四章虚拟示波器的软件设计

4.1概述

4.2设备固件编程

4.3 USB驱动程序开发

4.4应用程序设计

4.4.1系统软件的结构体系

4.4.2 LabWindows/CVI开发平台介绍

4.4.3 LabWindows/CVI下虚拟仪器软件组成

4.4.4基于LabWindows/CVI应用程序设计

第五章系统实验调试

5.1虚拟示波器与DDS信号源的性能指标

5.2虚拟示波器与DDS信号源的实验调试

5.2.1虚拟示波器的实验调试

5.2.2 DDS信号源的实验调试

第六章结论与展望

参考文献

附录一硬件原理图

附录二部分程序清单

在校期间发表的论文

后记