便携式数字存储示波器的研究与设计
简易数字存储示波器实验报告
目录一．数字存储示波器简介及设计思路 (3)2．实验设计原理 (5)三、系统各模块的简单说明 (5)四．最终实现功能说明 (8)五．实验设计实现功能模块具体分析 (9)六、实验硬件分配及总体仿真波形 (15)一、数字存储示波器简介及设计思路数字存储示波器是20世纪７０年代初发展起来的一种新型示波器。
这种类型的示波器可以方便地实现对模拟信号波形进行长期存储并能利用机内微处理器系统对存储的信号做进一步的处理，例如对被测波形的频率、幅值、前后沿时间、平均值等参数的自动测量以及多种复杂的处理。
而我们此次要设计的便是一种简易的数字存储示波器。
数字存储示波器可实现以下功能。
通过对来自信号源的信号进行采集（可分为实时取样和等效时间取样），将获得的值存储在内置RAM内，后期操作有对波形的显示、波形的测量（如测量频率、幅值、上升下降时延等）和波形处理（如双踪两波形的相加、相减、X-Y显示等等）。
其工作示意图如下所示：而我们设计的简易数字存储示波器实现的功能有对单一信道信号进行采样存储显示（分实时显示和存储后期调用显示）、对信号进行频率测量并显示数值、对波形进行上移、下移、扩展、收缩操作、示例波形演示（包括正弦波、锯齿波、方波）。
我们所用的硬件有实验箱上的高速的模数转换器TLC5510、FPGA芯片、单片机、LCD显示屏、FPGA内置RAM、外围扩展的RAM和键盘。
以下框图为实验箱硬件使用说明图：下移、扩展、收缩和测频的处理。
二、实验设计原理设计总体逻辑思路如下：系统开始工作时，通过按键选择是否开始检测波形，若是，则首先由频率检测器检测频率，然后根据测得的频率选择适当的采样频率。
信号源产生的信号通过A/D采样，采样结果保存在FPGA内置的存储器中。
待存储完一帧数据时进行输出到LCD上显示。
待显示100ms后暂停100ms以消除视觉暂留效应，然后准备下一帧数据的存储和显示。
如若需要存储波形，则在当前显示的同时，将采样得到的数据送往片外的SDRAM存储，直至存储结束或者存储容量达到上限。
数字存储示波器 实验报告
数字存储示波器实验报告数字存储示波器实验报告引言：数字存储示波器是现代电子测量领域中常见的一种仪器。
它通过将模拟信号转换为数字信号，并进行存储和处理，能够更准确地显示和分析电路中的信号波形。
本实验旨在通过使用数字存储示波器，对不同信号的波形进行观测和分析，并探究其在电子实验中的应用。
一、实验原理：数字存储示波器的工作原理主要包括信号采样、信号转换和信号显示三个过程。
首先，示波器通过采样装置对模拟信号进行采样，将其转换为离散的数字信号。
然后，通过模数转换器将离散的信号转换为数字信号，并将其存储在示波器的存储器中。
最后，示波器通过显示器将存储的数字信号转换为波形图形进行显示。
二、实验步骤：1. 连接电路：将待测的电路与示波器进行连接，确保信号源与示波器的输入端正确连接。
2. 设置示波器参数：根据待测信号的特点，设置示波器的采样频率、触发方式和时间基准等参数。
3. 开始测量：打开示波器电源，观察显示屏上的波形图形，并对波形进行分析和测量。
4. 调整参数：根据需要，调整示波器的参数，如水平和垂直灵敏度、触发电平等，以获得更清晰和准确的波形图形。
5. 结束实验：关闭示波器电源，断开电路连接，整理实验器材。
三、实验结果：通过实验，我们得到了多个不同信号的波形图形，并进行了分析和测量。
以下是实验中得到的一些典型结果：1. 正弦波信号：我们首先对一个正弦波信号进行观测。
通过示波器的显示，我们可以清晰地看到波形的周期、幅度和相位等特征。
通过测量，我们还可以得到波形的频率和峰峰值等具体数值。
2. 方波信号：接下来，我们对一个方波信号进行观测。
方波信号具有明显的上升沿和下降沿，通过示波器的显示，我们可以观察到方波的占空比和频率等信息。
同时，我们还可以通过示波器的测量功能，得到方波的上升时间和下降时间等参数。
3. 脉冲信号：最后，我们对一个脉冲信号进行观测。
脉冲信号具有较短的脉宽和较高的幅度，通过示波器的显示，我们可以观察到脉冲信号的上升时间、下降时间和脉宽等特征。
简易数字存储示波器设计
简易数字存储示波器设计摘要本文介绍了一种简易的数字存储示波器的设计。
示波器是一种广泛使用的电子测试仪器，用于显示电压随时间变化的波形。
数字存储示波器通过将波形样本存储在内存中，然后再进行显示，具有更高的分辨率和更多的功能。
本设计基于嵌入式系统，并通过一块液晶显示屏显示波形。
引言示波器是电子工程师和电子爱好者常用的测试设备之一。
然而，传统的示波器通常比较昂贵，且功能复杂。
为了满足一些简单的测试需求，我们设计了一款简易的数字存储示波器。
数字存储示波器具有存储和显示波形的功能，并且可以通过嵌入式系统实现。
本设计的核心部分是使用嵌入式开发板、模数转换器和液晶显示屏构建的简易数字存储示波器。
设计方案硬件设计嵌入式开发板本设计使用一块嵌入式开发板作为主要的处理器和控制单元。
开发板上应具备足够的计算能力和接口，以支持模数转换器、存储器和显示屏的连接。
模数转换器模数转换器（ADC）负责将输入的模拟信号转换为数字信号。
常见的ADC芯片有多种型号可选，选择合适的芯片以满足高精度和合适的采样率要求。
存储器用于存储模拟信号的样本数据。
根据要求，可以选择适当的存储器类型，如SRAM或SD卡。
显示屏显示屏用于显示存储器中的波形样本。
一块液晶显示屏是一个常见的选择，因为它可以提供高清晰度的图像和良好的视觉效果。
软件设计数据采集软件的第一步是通过ADC采集模拟信号，并将其转换为数字信号。
通过选择适当的采样率和转换精度，可以确保捕捉到所需的信号信息。
数据存储采集到的模拟信号样本将存储在嵌入式开发板的存储器中。
可以根据需要选择适当的存储器类型，以满足手头的需求。
从存储器中读取波形样本，然后将其显示在液晶显示屏上。
通过适当的算法和图形库，可以实现波形的平滑显示和良好的视觉效果。
操作流程本设计的操作流程如下：1.将待测试的电路连接到示波器的输入端口。
2.启动示波器，并设置合适的采样率和采样时间。
3.通过液晶显示屏查看波形样本。
4.根据需要对波形进行测量或分析。
数字存储示波器实验报告
数字存储示波器实验报告实验目的：1. 学习数字存储示波器的基本原理和使用方法。
2. 掌握数字存储示波器测量和显示波形的方法。
3. 理解数字存储示波器与模拟示波器的区别。
实验原理：数字存储示波器可以将模拟信号转换为数字信号，并通过数字方式存储和显示波形。
数字存储示波器使用的是采样信号方式，即每隔一段时间采集一次波形信号，将其转换成数字信号后保存在存储器中。
用户可以通过控制数字存储示波器的触发条件，来实现对特定波形的捕获和显示。
数字存储示波器与模拟示波器相比，具有很多优点。
例如，数字存储示波器可以使用自动测量功能，快速测量各种参数（如频率、周期、峰值等），并提供精确的数值结果。
数字存储示波器还可以捕获稀疏信号和故障信号，以及存储和重放波形，方便分析和调试。
实验步骤:1.将数字存储示波器接通电源，并将信号源与示波器连接。
调整信号源输出电压，并选择示波器的输入通道和延时/触发模式。
2.触发示波器并捕获波形。
通过控制示波器的触发条件和触发电平，调整示波器的采样时间和位置，以捕获特定波形的全部信息。
在捕获到波形后，用户可以对其进行保存和重放，也可以对波形进行缩放和移动，以便于更好地观察和分析。
3.测量波形的主要参数。
示波器可以通过内置的自动测量功能，对波形的主要参数（如峰-峰值、频率、周期、占空比等）进行快速测量。
用户还可以手动测量波形的特定参数，获得更加准确和具体的结果。
实验结果:通过本次实验，我们学会了数字存储示波器的基本原理和使用方法，并掌握了数字存储示波器测量和显示波形的方法。
我们还理解了数字存储示波器与模拟示波器的区别，并比较了它们的优缺点。
同时，通过实验数据的处理和分析，我们得到了电路波形的主要参数，并可以据此对电路性能进行分析和优化。
这对我们日后的电路设计和调试都非常有帮助。
简易数字存储示波器电子综合实验项目设计
２ 实验要求
设 计 并 制 作 一 台 具 有 实 时 采 样 方 式和 等 效 采样方式的数字示 波器＿示意 图如图１ 示。 １ １ ， 所
３ 实验原理
３． 采 样 原 理 １
实 时 采 样 是 在 信 号 存 在 期 间 对 其 采
要 求 被 测 周 期 信 号 的 频 率 范 围 为 １ Ｉｚ ｌ Ｍ Ｈｚ， 器 输 入 阻 抗 为 １ ０ ， 示 Ｏ ～ ０ Ｉ 仪 Ｍ 显 屏 的 刻 度 为 ８ Ｖ× ｌ ｄ Ｖ， 直 分 辨 率 为 ｄｉ ｉ 垂 ０
．
ｅ ｉｎ，ｉｃ ｉ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｓｓｅ ｄ ｂ ｇ ｉ ｇ ｎｄ ｒ ｊｃ ａ ｃ ｐａ ｃ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ｃ Ｔｈ ｅ ｔｒ ｐ ｏｅ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｐ ｏｅ ｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｐ ｏ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｔ ． ｅ ｎ ｉｅ ｒｊ ｃ ｄ ｖ ｌｐ ｎｔ ｒ ｃｓ ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｒｇｒｍ ｄ ｓｇ ｃｒ ｕ ｔ ｒ ｄ ｃｉｎ， ｙｔ ｍ ｅ ｕ ｇ ｎ ａ ｐ ｏｅ ｔ ｃｅ ｔｎ ｅ，
ห้องสมุดไป่ตู้
计， 电路 制 作 、 到 最 后 的 调 试 验 收 整 个 项 目开 发 过 程 。 养 学 生 应 用 已 学 的 专 业 基 础 知 识 ， 行 项 目设 计 和 开 发 的 能 力 。 直 培 进 关 键 词 ： 合 实验 数 字 存 储 示 波 器 ＦＰ 等 效采 样 综 ＧＡ 中 图 分 类 号 ： ２０ ＴＮ ６ 文 献 标 识 码 ： Ａ
ｈｅ ｐ Ｄｅｖｅｌ ｌ ｏｐｉ ｓ ｕｄｅｎｔ ｃ ｎｇ ｔ ｓ ｏｍｐｒ ｅｈｅｎｓ ｖｅ ａｐｐ ｉ ａｔ ｏｒ ａｂｉ ｉ ｉ ｓ． ｉ ｌ ｉ ｌ ｃ Ｉｔｅ
Ｋ ｙ Ｗ ｏ ｄ Ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ Ｄｉ ｔ ｌ ｓ ｏ ａ ｅ ｏ ｃ ｌｏ ｃ ｐ ＦＰ ｅ ｒ ｓ： ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｘ ｅ ｔ ｎ ； ｇｉａ ｔ ｒ ｇ ｓ ｉｌ ｓ ｏ ｅ； ＧＡ ； ｕ ｖａ ｅ ｔ Ｅｑ ｉ ｌ ｎ
简易数字存储示波器设计
简易数字存储示波器设计数字存储示波器是一款用于测量电信号的仪器，它可以将收集到的信号进行数字化处理，并将结果显示在屏幕上。
本文将介绍一个简易的数字存储示波器的设计。
1. 设计目标设计一个简易的数字存储示波器，使其能够接收并显示电信号的波形，并具备一定的存储功能。
该示波器需要具备以下功能：能够调节触发电平、可以调节扫描速度、能够通过按钮进行保存和回放存储的波形。
设计需要保证简易、易于操作、能够满足基本的测量需求。
2. 硬件设计（1）电路板设计：设计一个电路板用于信号的采集和存储。
该电路板包括模拟前端电路用于信号的采集，数字转换电路将模拟信号转换为数字信号，以及存储器用于存储采集到的数据。
（2）显示屏和按键：电路板上需要配备一个液晶显示屏，用于显示采集到的波形图像。
同时，设计按键用于调节触发电平、扫描速度以及保存和回放。
3. 软件设计（1）数据采集：通过模拟前端电路采集信号，并使用数字转换电路将模拟信号转换为数字信号。
采用适当的采样率，将数据进行采样，并存储到存储器中。
（2）数据显示：通过显示屏将存储器中的数据显示为波形图像。
根据采样率和扫描速度，将存储器中的数字信号转换为波形，并在屏幕上显示。
（3）触发控制：通过按键调节触发电平，设置触发条件，使得波形显示能够达到最佳效果。
设计合适的触发电路用于触发信号。
（4）数据存储和回放：设计按键和存储器用于保存和回放采集到的波形。
按下保存键后，将当前的波形数据保存到存储器中，按下回放键后，将存储器中的波形数据重新显示在屏幕上。
4. 使用方法使用该简易数字存储示波器，首先将信号源连接到示波器的输入端，然后通过按键进行触发电平的调节和扫描速度的设置。
在适当的触发条件下，示波器将开始采集并显示信号的波形。
当波形满足要求后，可以通过按键将波形数据保存到存储器中。
保存后的波形可以通过按键进行回放，重新显示在屏幕上。
5. 总结通过以上的设计和实现，可以得到一个简易的数字存储示波器。
数字存储示波器 实验报告
数字存储示波器实验报告数字存储示波器实验报告引言：示波器是电子工程师和科学家们在实验室中经常使用的一种仪器，用于观察和测量电信号的波形。
传统的示波器采用模拟技术，但随着数字技术的发展，数字存储示波器逐渐取代了传统示波器的地位。
本实验报告将介绍数字存储示波器的原理、特点以及在实验中的应用。
一、数字存储示波器的原理数字存储示波器是通过将输入信号转换为数字信号进行处理和存储，然后再将数字信号转换为模拟信号输出，从而实现对波形的观察和测量。
其基本原理如下：1. 采样：数字存储示波器通过采样电路对输入信号进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
采样频率越高，采样精度越高，可以更准确地还原原始信号的波形。
2. 数字化：采样后的信号经过模数转换器（ADC）转换为数字信号。
模数转换器将每个采样点的电压值转换为相应的数字代码，以便后续的数字处理和存储。
3. 存储：数字存储示波器使用内部存储器或外部存储介质（如硬盘、闪存等）对采样后的数字信号进行存储。
存储器的容量决定了示波器可以存储的波形长度。
4. 数字处理：存储的数字信号可以进行多种数字信号处理操作，例如平均、峰值检测、FFT变换等。
这些处理操作可以提取出信号的特征，帮助工程师进行更深入的分析和测量。
5. 数字到模拟转换：经过数字处理后，数字信号再通过数模转换器（DAC）转换为模拟信号，输出到示波器的显示屏上。
通过示波器的控制面板，用户可以观察和测量信号的波形、幅值、频率等参数。
二、数字存储示波器的特点与传统示波器相比，数字存储示波器具有以下特点：1. 高精度：数字存储示波器采用数字信号处理，可以实现更高的采样精度和分辨率，对细微的信号变化更敏感。
2. 大容量存储：数字存储示波器内置存储器容量较大，可以存储更长时间的波形数据。
这对于长时间的信号观察和分析非常有用。
3. 方便回放：数字存储示波器可以将存储的波形数据进行回放，以便工程师反复观察和分析。
这对于捕捉瞬态信号、故障诊断等应用非常重要。
简易数字存储示波器设计
3. 部分电路设计及模拟
* 有关解释 程控开关Sn 必须是模拟开关，选择集成开关MAX4501； 增益调节电阻Rnn ，模拟开关的内阻计人其中； 补偿电容 改善通道频响特性
3. 部分电路设计及模拟
3）低通滤波器 * 作用：抗混迭
采样信号的频谱混迭现象及改善方法
* 抗混迭滤波器电路
3. 部分电路设计及模拟
态
校满度
信
号
程控增益和扫描速度
开始写数据 动
停止写数据
态 数据处理
信
启动显示 号
扩展显示
锁存显示
双踪显示
单次触发
用途 输入短路 输入端接0.8V 分别接通增益和选择时钟 RAMa和RAMb地址为 00H RAMa和RAMb地址为 FFH 或1FFH
将零点偏移、满度校准以及光迹分离量计入采集数 据
从RAM读数据至D/A
采用实时采样方式
2. 方案讨论
2.2 控制器的选择
* 对控制器的要求
采集速率： 高达1000kHz(1 μ s)， 低至 20ms； （决定于扫描速度）
样点恢复速率：10kHz； 程控增益： 1V/div，0.1V/div，0.01V/div 双踪、扩展… * 三种方案
(1) VLSI 例如 CPLD (2) MUC (3) MUC+CPLD
① 显示器是其外设； ② 与CPLD 的连接是P0、P1口； ③ 键盘中断优线于触发中断； ④ 输出信号恢复和产生扫描电压的数据； ⑤ 单片机的有关设定
P1口，表6.4 内RAM的设定，表6.5 前向通道的控制信号，表6.6 补充说明： 扫描速度为0.2s/div时，每采样一点就显示一次，否则要产生 闪烁现象。
4) 控制器的软件设计 (根据DSO的工作过程编写)
简易数字存储示波器研究
简易数字存储示波器研究基于MCU8051和FPGA的控制平台，采用实时采样与等效采样两种方式实现了时频率为10Hz－10MHz的波形数据的实时采样，存储与回放。
做到垂直灵敏度含1v/div，0.1v/div和2my/div三档，扫描速度合20ms/div，2uv/div，100ns/div 三档。
系统的频率测量精度达0.001Hz，电压测量精度达0.05V。
自带100KHz 方波信号为系统测频时钟与电压基准源的进行自动校准，此外，还实现了对波形数据的单次触发存储与调出功能和AUTO显示功能。
标签：数字存储；示波器；等效采样；实时采样1引言数字存储示波器是20世纪70年代初发展起来的一种新型示波器。
这种类型的示波器可以方便地实现对模拟信号波形进行长期存储并能利用机内微处理器系统对存储的信号做进一步的处理，例如对被测波形的频率、幅值、前后沿时间、平均值等参数的自动测量以及多种复杂的处理。
数字存储示波器的出现使传统示波器的功能发生了重大变革。
2数字存储示波器基本工作原理数字存储示波器在信号进入示波器后立刻通过高速A/D转换器将模拟信号快速采样、存储。
通过单片机对信号进行处理，得到信号的波形参数，存储并通过D/A转换器后可由示波器显示，从而实现模拟示波器的功能。
但相对于模拟示波器，数字示波器测量精度高，还可对信号进行存储。
本系统的原理方框图如图1所示：3系统功能模块与硬件电路基于数字示波器的基本原理，可以把整个系统分为频率测量、采样保持、触发方式选择、位置调节、显示控制几个主要的模块。
模拟信号通过信号调理模块(阻抗变换、程控放大、触发电路)，将模拟信号的幅值大小调整到高速AD(AD9225)的输入范围0V－4V。
然后通过AD9225对信号进性采样。
我们采用外部有源晶振作为高速AD的采样时钟来控制恒定的采样率4MHz(晶振的固有振荡频率)，在FPGA内部增加波形存储控制模块，当满足触发条件时FP－GA以下抽样的方式对AD转换得到的数据进行存储，抽样频率由可水平分辩率来控制(若为AUTO功能，则与信号的频率有关)。
基于STM32的便携式示波器及设计研究
基于 STM32的便携式示波器及设计研究摘要：基于STM32的便携式示波器能在优化系统操控效果的同时，降低项目成本，具有重要的研究和推广价值。
本文分析了设备组成，并从硬件设计、软件设计两个方面对具体设计方案展开讨论。
关键词：STM32；便携式示波器；组成；设计方案伴随着嵌入式数字示波器的全面发展，基于示波器完成测量运算和分析工作的效率也在提升，对STM32为控制核心的便携式示波器予以研究，无论是应用性能还是数据处理能力都更具优势。
一、基于STM32的便携式示波器组成基于STM32内部定时器资源作为整个示波器A/D采样触发器，能减少系统复杂度的基础上提升数据收集和处理的灵活度。
主要组成结构如下：1）显示模块，3.2寸TFT液晶。
2）信号处理模块，在信号进入设备后，经过阻容衰减、阻抗变换、电平移位、程控增益、低通滤波等完成信号的处理。
3）电源管理模块。
4）微处理器模块，使用STM32F微处理器，对A/D进行采样频率控制，实现DMA数据输送和波形重建[1]。
二、基于STM32的便携式示波器设计方案（一）硬件设计1.信号调理电路在整个便携式示波器中，输入信号无法直接完成ADC的采样工作，此时，要利用线性处理的方式对原始信号相位情况和幅度情况予以控制，因此，由阻容衰减电路、阻抗变换电路、电平移位电路、程控增益电路和低通滤波电路组成的前级信号调理电路至关重要。
其中，阻容衰减电路，由补偿电容结构和分压电阻网络构成，能结合相应要求补偿信号。
而阻抗变换电路，借助对应的元件避免信号在电压作用下出现波形失真等现象，本文选取的是OPA656集成元件。
另外，程控增益电路，选取CD4051BC继电器，能有效维持电流控制。
2.触发电路基于STM32的便携式示波器在触发过程中，定时器触发、外部信号触发以及软件触发是较为常见的方式，其中，定时器触发和软件触发相对应，前者采取的是周期性采样信号、后者采取的是非周期性采样信号，而外部信号触发则应用的是特定的采集信号。
简易数字存储示波器电子综合实验项目设计
简易数字存储示波器电子综合实验项目设计
简易数字存储示波器电子综合实验项目设计详述如下：本实验要
求设计一台简易数字存储示波器（以下简称DSO），完成对信号的观察、测量和分析。
DSO在两个不同时间尺度上对电子信号进行测量，以查看
信号的周期性变化。
它的典型用途包括检测波形的工作，分析低频信
号的幅度变化，检测瞬态信号的持续时间，跟踪数字电路的时间变化等。
本实验以AD8009-18G作为DSO的A/D转换器,该模块带有基于CPLD设计的熔丝接口和控制单元，用于控制和监控示波器工作状态。
此外，本实验将使用AT89C51作为微控制器，主要用来提供操作系统，通过HD44780液晶显示屏与用户进行交互，控制数据采集和存储。
另外，为了实现示波器多功能功能，本实验系统中还设有一个键
盘输入单元，用户可以通过该单元输入控制信号，以控制显示器的分
辨率和数据采集的时间等；同时，系统还集成了一个EEPROM，用于存
储系统参数，方便用户查看和修改参数。
本实验的最终目标是通过本实验的设计，使学生能够掌握示波器
所对应的原理，了解数字存储技术，熟悉相关芯片的操作，以及学d
习数字系统设计和控制等方面的知识。
便携式示波器设计毕业设计
便携式示波器设计毕业设计便携式示波器设计毕业设计在现代科技的快速发展下，电子技术已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
而作为电子技术领域中的重要工具之一，示波器的作用也日益凸显。
然而，传统的示波器体积庞大、重量沉重，限制了其在某些场合的使用。
因此，设计一款便携式示波器成为了一个有意义的毕业设计课题。
便携式示波器的设计需要考虑多个方面的因素，包括体积、重量、功耗、性能等。
首先，为了实现便携性，设计师需要将传统示波器的体积和重量进行大幅度的减小。
这需要采用小型化的元器件和紧凑的电路板设计，以确保整个示波器可以轻松携带和操作。
同时，为了降低功耗，设计师还需要选择低功耗的元器件，并合理设计电路结构，以减少能量的损耗。
其次，便携式示波器的性能也是设计过程中需要关注的重要方面。
一方面，示波器需要具备足够的带宽和采样率，以满足各种电子设备的测试需求。
另一方面，示波器的灵敏度和精确度也需要得到保证，以确保测试结果的准确性。
为了实现这些要求，设计师需要在保证性能的前提下，尽可能地减小电路的复杂度和功耗。
在便携式示波器的设计过程中，还需要考虑到用户的使用体验。
一方面，设计师需要关注示波器的人机交互界面，以确保用户可以方便地操作和控制示波器。
另一方面，设计师还需要考虑示波器的数据存储和传输功能，以便用户可以方便地保存和分享测试数据。
为了实现这些功能，设计师需要合理选择和配置示波器的硬件和软件系统。
除了上述的技术要求，设计师在便携式示波器的设计过程中还需要考虑到成本和可行性等因素。
毕竟，作为一项毕业设计，设计师的资源和时间都是有限的。
因此，设计师需要在满足基本要求的前提下，尽可能地降低成本和提高可行性。
这需要设计师具备一定的经济学和工程学知识，以合理地选择和配置元器件，并进行成本效益分析。
综上所述，便携式示波器的设计是一项具有挑战性和意义的毕业设计课题。
设计师需要在体积、重量、功耗、性能、用户体验、成本和可行性等多个方面进行综合考虑，以实现一款既小巧便携又功能强大的示波器。
数字存储示波器实验报告
数字存储示波器实验报告数字存储示波器实验报告引言：示波器是电子工程师和科学家在测量和分析电信号时不可或缺的工具。
传统的示波器使用模拟技术，但随着技术的发展，数字存储示波器逐渐取代了传统示波器的地位。
数字存储示波器通过将信号转换为数字形式进行处理和存储，具有更高的精确度和更多的功能。
本实验旨在探究数字存储示波器的原理和应用。
一、实验目的本实验旨在：1.了解数字存储示波器的原理和工作方式；2.掌握数字存储示波器的基本操作方法；3.熟悉数字存储示波器的应用场景。
二、实验原理数字存储示波器是通过将输入信号转换为数字形式进行处理和存储的。
它由输入部分、采样部分、数字处理部分和显示部分组成。
1.输入部分输入部分负责接收待测信号，并将其转换为电压形式。
通常使用探头将待测信号与示波器连接，探头会将信号转换为与示波器输入电路兼容的电压信号。
2.采样部分采样部分负责对输入信号进行采样。
数字存储示波器通过采样率来确定每秒采样的次数。
采样率越高，示波器对信号的还原能力越好。
3.数字处理部分数字处理部分负责将模拟信号转换为数字信号，并进行处理和存储。
它包括模数转换器（ADC）和数字信号处理器（DSP）。
ADC将模拟信号转换为数字信号，DSP对数字信号进行处理和存储。
4.显示部分显示部分负责将处理后的数字信号转换为可视化的波形图。
数字存储示波器通常使用液晶显示屏或计算机显示屏来显示波形图。
三、实验步骤1.连接示波器和待测信号：将示波器的探头连接到待测信号源上，确保连接正确且稳定。
2.设置示波器参数：打开示波器，并根据需要设置采样率、时间基准、触发模式等参数。
这些参数将影响示波器对信号的采样和显示。
3.观察波形图：示波器将采样和处理后的信号转换为波形图显示在屏幕上。
通过观察波形图，可以分析信号的频率、振幅、相位等特征。
4.测量信号参数：示波器可以提供多种测量功能，如测量频率、周期、峰峰值、有效值等。
根据需要选择相应的测量功能，并进行测量。
便携式数字存储示波器
互联管理174便携式数字存储示波器◆唐林海 黄睿钊 杨露摘要：本文研究了采用基于FPGA+ARM 核心的便携式数字存储示波器。
这种设计方案在高速数据采集上具有很多优点，如体积小、功耗低、时钟频率高、内部延时小，全部控制逻辑由硬件完成等。
另外编程配置灵活、开发周期短，利用硬件描述语言来编程，可实现程序的并行执行，这将会大大提高系统的性能，有利于在系统设计和现场运行后对系统进行修改、调试、升级等。
关键词：数字存储示波器；便携式示波器；高速A/D ；模数隔离示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它能把抽象的电信号转换成具体图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。
示波器可以分为模拟示波器和数字示波器，而数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO ），数字荧光示波器（DPO ）和采样示波器。
本文研究了采用基于FPGA+ARM 核心的便携式数字存储示波器。
的方式进行数据采集、数据处理等功能的设计。
这种设计方案在高速数据采集上具有很多优点，如体积小、功耗低、时钟频率高、内部延时小、全部控制逻辑由硬件完成等，另外编程配置灵活、开发周期短、利用硬件描述语言来编程，可实现程序的并行执行，这将会大大提高系统的性能，有利于在系统设计和现场运行后对系统进行修改、调试、升级等。
1 系统整体方案图一 系统整体方案2 输入信号调理电路图二 信号调理电路由于前级运放芯片的电压输入范围小，所以为了实现大的信号输入范围，采用了继电器进行通道切换。
即当小信号输入时则选择直通网络，而当大信号输入时则选择电压衰减网络进行20dB 的衰减，通道的选择由ARM 来进行控制切换。
继电器之后便是一组放大电路，由OPA820进行电压跟随，实现阻抗变换，然后由VGA 芯片VCA810来进行程控放大，由于整组放大器需要实现直流放大，所以会存在直流偏置的问题，所以采用了AD8130进行偏置的调节DA 芯片可以输出两路互不干扰的直流信号。
一路用来提供VCA810的增益控制电压，而由于VCA810的控制电压在-2V —0V ，而DA 芯片只能输出正电压，所以需要用OP07做一个反相器将电压反相。
便携式数字存储示波器设计
大学毕业论文便携式数字存储示波器设计摘要随着科学技术的发展，作为常用的检测工具，示波器的面貌也焕然一新。
由于数字技术的采用，示波器成为集显示、测量、运算、分析、记录等各种功能于一体的智能化测量仪器。
数字存储示波器(DSO)将取代模拟示波器。
目前，国内具有自主知识产权的数字存储示波器产品还非常少，高昂的价格阻碍了数字存储示波器在生产和试验中广泛的应用。
在研究剖析数字存储示波器产品工作原理的基础上，本文提出了一种新的设计思路，并详细论述了其设计和实现过程。
本文设计的便携式数字存储示波器采用CPU+CPLD(复杂可编程逻辑器件)的智能仪器结构，使用液晶显示器(LCD)显示。
CPU﹢CPLD系统的最大特点是结构灵活，有较强的通用性，适用于模块化设计，从而能够提高算法效率;同时其开发周期较短，系统易于维护和扩展。
Winbond公司的单片机W77E58作为系统的核心，调控整个系统正常运行，同时完成对数据的处理。
Altera公司的EPM7064S作为系统的外围控制器，实现对系统的FIFO(先进先出存储器)与采样时钟的控制。
采用液晶屏显示，为用户提供友好的界面，并实现了系统的小型化和便携式。
本文详细地介绍了数字存储示波器的工作原理及其技术特点，接着给出了本系统硬件和软件设计的结构及思路。
硬件设计方面，本文主要讨论了信号调理电路、A/D变换电路、时基电路及触发电路的设计等。
通过具体的开发设计，解决了关于实时嵌入式系统的一些有意义的实际问题，基本实现了本文的设计目标。
关键词:数字存储示波器；单片机；复杂可编程逻辑器件；液晶显示AbstractWith the development of science and technology, the oscilloscopes, as common instruments, have made great progress. With digital technology, the oscilloscopes have become a kind of intelligent instrument with functions: waveform display, parameter measure, detecting, analyze, storage, and so on. The Digital Storage Oscil loscope (DSO) will replace Analog Oscilloscope. At present, domestic DSO product's type, which has our own independent property right, is too few. The DSO is hindered to apply wildly in our production and test by high price. On the basis of the analysis of DSO's fundamental principle, the design and implementation of a kind of portable digital storage oscilloscope system was discussed in detailed in the dissertation.The system discussed in the dissertation has the architecture built with CPU and CPLD (complex programmable logic device), and use liquid crystal display (LCD). The structure's most important feature is flexible structure and general usage. It enables designer to develop product within shorter time, and the system can be expanded easily.The theory and characteristic of DSO are amply introduced, then the hardware-software design frame and thought are given. Signal condition circuit, A/D circuit, time-base circuit and trigger circuit are discussed. Some signality practical problems about the real time embedded system are resolved while developing the portable DSO. The paper's design object is basically achieved.Key Words: DSO；Single-chip Microcomputer；CPLD；LCD目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................................... I I第1章绪论 (1)1 .1示波器简介 (1)1.2示波器的国内外研究现状 (2)1.3课题背景及主要工作 (5)第2章数字存储示波器的原理及相关应用技术 (7)2.1数字存储示波器的基本原理 (7)2.2数字存储示波器的主要技术指标 (8)2.3数字存储示波器的主要特点 (11)2.4取样原理及数字示波器的取样方式 (13)2.4.1取样原理 (13)2.4.2数字示波器的取样方式 (14)2.5示波器的工作模式 (16)第3章系统方案设计及关键部件的选用和介绍 (18)3.1系统方案设计 (18)3.1.1实时信号处理系统概述 (18)3.1.2系统总体方案 (19)3.2系统关键部件的选用及介绍 (22)3.2.1 CPU部件 (22)3.2.2可编程逻辑器件 (25)3.2.3模数转换部件 (30)3.2.4系统缓存部件 (33)第4章数字存储示波器的硬件电路设计 (40)4.1前端信号的调理电路 (40)4.1.1高阻衰减电路 (41)4.1.2 阻抗变换 (42)4.1.3前置放大与1、2、5衰减电路 (42)4.1.4驱动放大 (44)4.2数据采集与存储电路的实现 (44)4.3时基电路设计 (45)4.3.1时基调整与系统采样速率 (45)4.3.2系统采样速率调节的实现 (47)4.3.3时钟分频电路设计 (48)4.4触发系统设计 (50)4.4.1触发信号的产生与整形 (50)4.4.2触发方式的实现 (52)4.5单片机系统I/0口的扩展 (53)4.5.1 8255可编程并行I/O扩展接口 (53)4.5.2串入并出扩展I/O口 (54)4.6入机接口 (55)4.7通讯接口 (57)第5章示波器的软件设计 (59)5.1软件设计概述 (59)5.2系统软件结构设计 (60)5.2.1上电初始化主要工作流程 (62)5.2.2数据处理及显示程序的实现 (63)5.2.3键盘的响应 (64)5.3混合编程技术 (65)5.3.1 C51和汇编语言的性能比较 (65)5.3.2混合编程的规则 (66)5.4示波器算法的研究 (67)5.5绘图的实现 (70)5.5.1波形显示方法 (70)5.5.2液晶显示器汉字输出技术 (71)第6章系统可靠性与抗干扰设计 (73)6.1硬件的抗干扰设计 (73)6.1.1信号完整性分析 (74)6.1.2高速电路设计注意事项 (75)6.2系统软件抗干扰设计 (76)结论 (79)致谢 (81)参考文献 (82)第1章绪论1 .1示波器简介人类在认识自然和改造自然的过程中，必定要进行测量活动。
简易数字存储示波器实验报告.doc
简易数字存储示波器实验报告基于FPGA的简易数字存储示波器的设计ⅰ.数字存储示波器的介绍和设计思路ⅱ。
实验设计原则三。
系统模块四简述。
最终实施功能描述八。
实验设计实现功能模块具体分析9六.实验硬件和整体仿真波形的分配15数字存储示波器简介及设计思路数字存储示波器是XXXX早期开发的一种新型示波器。
这种示波器可以方便地实现模拟信号波形的长期存储，并且可以通过使用机内微处理器系统进一步处理存储的信号，例如自动测量参数，例如频率、幅度、前后沿时间、平均值等。
和各种复杂的过程。
这次我们将设计一个简单的数字存储示波器。
数字存储示波器可以实现以下功能。
通过从信号源收集信号(可分为实时采样和等效时间采样)，获得的值存储在内置的随机存取存储器中。
后期操作包括波形显示、波形测量(如测量频率、幅度、上升和下降时间延迟等)。
)和波形处理(例如两个波形的加法、减法、X- 3，以及系统的每个模块的简要描述...............六.实验硬件和整体仿真波形的分配15数字存储示波器简介及设计思路数字存储示波器是XXXX早期开发的一种新型示波器。
这种示波器可以方便地实现模拟信号波形的长期存储，并且可以通过使用机内微处理器系统进一步处理存储的信号，例如自动测量参数，例如频率、幅度、前后沿时间、平均值等。
和各种复杂的过程。
这次我们将设计一个简单的数字存储示波器。
数字存储示波器可以实现以下功能。
通过从信号源收集信号(可分为实时采样和等效时间采样)，获得的值存储在内置的随机存取存储器中。
后期操作包括波形显示、波形测量(如测量频率、幅度、上升和下降时间延迟等)。
)和波形处理(如加法、减法和双迹X两种波形)。
我们设计的简易数字存储示波器具有单通道信号的采样、存储和显示(包括实时显示、存储和后期调用显示)、信号的频率测量和数值显示、波形的向上、向下、扩展和收缩以及采样波形的演示(包括正弦波、锯齿波和方波)等功能。
我们使用的硬件包括实验箱上的高速模数转换器TLC55。
便携式数字示波表的设计
编号本科生毕业设计便携式数字示波表的设计Design of the portable digital storage oscilloscope学生姓名高思专业电子信息科学与技术学号090412119指导教师冯涛学院电子信息工程学院二〇一三年六月毕业设计（论文）原创承诺书1．本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《便携式数字示波表的设计》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。
2．本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。
3．在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。
4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分内容。
以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：年月日摘要本文论述了便携式数字示波表的系统结构，并对基本功能模块进行了研究设计。
在对模拟信道幅度控制、Butterworth滤波器、频率测定、高速A/D转换、数据存储、LCD显示及LCD控制电路等进行分析的基础上，对A/D转换前的模拟信道进行了详细研究，提出了实现信号的幅度变化和宽的频率范围测试中所涉及问题以及解决方案。
完成了模拟信号幅度调整过程中的衰减、放大、宽带低通滤波、CPU控制电路等相关硬件电路的设计和MCS-51语言、C51语言软件程序的编写调试。
在频率检测部分，分析了频率测量的基本思想，并且阐述了频率测定的CPU控制过程。
关键词：模拟信道信号调理巴特沃思滤波器频率检测AbstractThis thesis describes the system architecture of the portable digital storage oscilloscope,and the basic modules are also designed and researched. On the basis of analysis of the amplitude control of the analog signal path, Butterworth filter, frequency mensuration, super-speed A/D (Analog signal /Digital signal) conversion, data storage, LCD (Liquid Crystal Display) display and the control circuit of LCD , the analog signal channel preceding A/D conversion is researched detailedly and the relative problems and the solutions are brought forward in realizing the control of the signal amplitude variation and the mensuration for the wide-range frequency. The design of hardware circuit such as attenuators, operational amplifiers, low frequency signal pass filter, CPU control circuit etc. is achieved. The writing and debugging of MCS-51 language and the software program of C51 language is completed as well. In the part of the frequency mensuration, the basic thinking of the frequency mensuration is analyzed, and the CPU control process of frequency mensuration is described.Key words:Analog Channel;Signal Conditioning;Butterworth Filter;Frequency Mensuration目录摘要........................................................ I Abstract ....................................................... II 第1章绪论. (1)第2章设计概述 (3)2.1 数字示波器工作原理 (3)2.2 数字万用表工作原理 (3)2.3 数字频率计工作原理 (3)2.4 数字示波表工作原理 (3)2.5 数字示波表的系统结构 (4)2.6 数字示波表的性能指标 (4)第3章硬件描述 (5)3.1 通道信号处理模块 (5)3.1.1 衰减器的实现 (5)3.1.2 放大器的实现 (7)3.1.3 Butterworth滤波器的实现 (9)3.2 A/D转换模块 (11)3.2.1 衡量A/D转换器的主要指标 (11)3.2.2 实现A/D转换的常用方法 (11)3.2.3 A/D输出的CPU控制 (11)3.3 LCD显示控制模块 (12)3.3.1 LCD器件简介 (12)3.3.2 LCD显示模块的接口技术 (13)3.4存储器模块 (14)3.5键盘模块 (15)3.6 频率测定设计 (15)3.6.1 测频信号提取电路设计 (15)3.6.2 频率测定的CPU控制过程 (16)第4章软件描述 (19)4.1 示波表软件程序结构 (19)4.2系统软件设计流程图 (19)第5章调试与改进 (21)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论从某种意义上讲，电子技术的发展，是建立在检测手段的提高的基础上的。
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ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｔｈｅ ＥＰＭ７０６４Ｓ ｏｆ Ａｌｔｅｒａ Ｉｎｃ．ｗｏｒｋｓ嬲ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ’ｓ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ
右【１］。 示波器的发展先后经历了电子管示波器阶段，晶体管示波器阶段和集成化示波器阶
段。现在示波器正朝着数字化．智能化发向飞速发展，示波器面貌日新月异，新产品层 出不穷。 随着科学技术的发展，示波器的种类、型号也是逐年更新。通常，根据其用 途和特点，示波器可划分为以下几种类型［２］：
１）通用示波器：它是利用单束示波管的示波器，运用了基本的显示原理，可对电 信号进行定性、定量的测量。
ａ ｋｉｎｄ ｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ：ｗａｖｅｆｏｒｍ ｄｉｓｐｌａｙ，ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｍｅａｓｕｒｅ，ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ，
ａｎａｌｙｚｅ，ｓｔｏｒａｇｅ，ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｔｈｅ Ｄｉ百ｔａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ∞ＳＯ）ｗｉｌｌ ｒｅｐｌａｃｅ Ａｎａｌｏｇ
通过具体的开发设计，解决了关于实时嵌入式系统的一些有意义的实际问题，基本 实现了本文的设计目标。
关键词：数字存储示波器；单片机；复杂可编程逻辑器件；液晶显示
便携式数字存储示波器的研究与设计
Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ
ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆｅａｔｕｒｅ ｉｓ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｌ ｕｓａｇｅ．Ｉｔ ｅｎａｂｌｅｓ ｄｅｓｉｇｎｅｒ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ
ｐｒｏｄｕｃｔ ｗｉｔｈｉｎ ｓｈｏｒｔｅｒ ｔｉｍｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ Ｃａｎ ｂｅ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｅａｓｉｌｙ．Ｔｈｅ Ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈｉｐ
本文设计的便携式数字存储示波器采用ＣＰＵ＋ＣＰＬＤ（复杂可编程逻辑器件）的智 能仪器结构，使用液晶显示器（ＬＣＤ）显示。ＣＰＵ＋ＣＰＬＤ系统的最大特点是结构灵 活，有较强的通用性，适用于模块化设计，从而能够提高算法效率；同时其开发周期较 短，系统易于维护和扩展。Ｗｉｎｂｏｎｄ公司的单片机Ｗ７７Ｅ５８作为系统的核心，调控整个 系统正常运行，同时完成对数据的处理。Ａｌｔｅｒａ公司的ＥＰＭ７０６４Ｓ作为系统的外围控 制器，实现对系统的ＦＩＦＯ（先进先出存储器）与采样时钟的控制。采用液晶屏显示， 为用户提供友好的界面，并实现了系统的小型化和便携式。
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅｓ，ａｓ ｃｏｒｎ／ｎｏｎ
ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｈａｖｅ ｍａｄｅ ｇｒｅａｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ．Ｗｉｔｈ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ
大连理工大学 硕士学位论文 便携式数字存储示波器的研究与设计 姓名：武举 申请学位级别：硕士 专业：机械制造及其自动化 指导教师：张元良
20050301
大连理工大学硕士学位论文
摘要
随着科学技术的发展，作为常用的检测工具，示波器的面貌也焕然一新。由于数字 技术的采用，示波器成为集显示、测量、运算、分析、记录等各种功能于一体的智能化 测量仪器。数字存储示波器（ＤＳＯ）将取代模拟示波器。目前，国内具有自主知识产权 的数字存储示波器产品还非常少，高昂的价格阻碍了数字存储示波器在生产和试验中广 泛的应用。在研究剖析数字存储示波器产品工作原理的基础上，本文提出了一种新的设 计思路，并详细论述了其设计和实现过程。
大连理工大学硕士学位论文
品之一，近几年来数字示波器的发展速度放慢，由于基础雄厚，仍然有高档产品推出。 因此，在高档数字存储示波器市场是泰克、力科、安捷伦三家最具竞争力。
以下是一些公司的产品简介：
表１．１美国ＴＥＫ的ＴＤＳ家族
ＴＤ￥３００
ＴＤＳ４００Ａ ＴＤＳ５００Ａ ＴＤ￥６００Ｂ ＴＤＳ７００Ａ ＴＤ￥８００
ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｒｔａｂｌｅ．
Ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ＤＳＯ ａｒｅ ａｍｐｌｙ ｉｎ扛ｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ－ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎ ｆｒａｍｅ ａｎｄ ｔｈｏｕｇｈｔ ａ∞ｇｉｖｅｎ．Ｓｉｇｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ，Ａ／Ｄ ｃｋｃｕｉｔ．ｔｉｍｅ－ｈａｓｔ ｃｋｃｕｉｔ ａｎｄ
２０世纪６０年代是晶体管示波器阶段。由于采用晶体管器件，示波器带宽在驻足９ 年之后突破１００删ｚ达到１５０删ｚ。
２０世纪７０年代是集成化示波器阶段。集成电路技术为示波器的小型化和向高性 能、高可靠发展创造条件。１９７２年，第一台数字存储示波器诞生，它对示波器的发展 产生了重大的影响［３］。
８０年代以来，数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势。 现代示波器具有数字存储、数据处理、光标（游标）测量和ＣＲＴ读出等多种功能，借助 于总线能与主控电子计算机联网。这使得示波器在当今人类探索物理、化学、生物与生 命现象等内在奥秘的科学研究、试验以及现场监控等领域里，不仅起着显示波形的作 用，还能同时测得被测量的数值大小。比起数字频率计、数字电压表等数字化电子仪 器，示波器还具备测量、显示波形、存储、比较、光标数字读出、计算、程控、接口连 接等许多重要功能。现在，每个科学技术人员的试验台上几乎都必备一台测量示波器
ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ ｓｙｓｔｅｍ Ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ．
Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ ｈａｓ ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｂｕｉｌｔ谢ｔｌｌ ＣＰＵ ａｎｄ ＣＰＬＤ （ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ），ａｎｄ ｕｓｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ（ＬＣＤ）．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ’Ｓ
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ＤＳＯ；Ｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐ Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；ＣＰＬＤ；ＬＣＤ
一Ⅱ
独创性说明
作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢 意。
ｗａｖｅｆｏｒｍ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．
Ｓｏｍｅ ｓｉｇｎａｌｉｔｙ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｗｈｉｌｅ
ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｒｔａｂｌｅ ＤＳＯ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ’Ｓ ｄｅｓｉｇｎ ｏｂｊｅｃｔ ｉｓ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ａｃｈｉｅｖｅｄ．
典型应用 基本检修 电子机 设计研究 数字设 设计研究 集成电路
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎｃｌｕｄｅ ＦＩＦＯ（ｆｉｒｓｔ ｉｎ ｆｉｒｓｔ ｏｕＯ ｍｅｍｏｒｙ ａｎｄ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｌｏｃｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＬＣＤ， ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｆｒｉｅｎｄｌｙ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ｕｓｅｒ’ｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ
［４］。
国际上，示波器行业主要有美国的泰克，力科，安捷伦，ＨＰ公司，日本的岩崎， 日立，建伍，台湾地区的固维等几十家制造商，其产品占据了国际示波器市场的大部分 份额。这些制造商的产品，基本上反映了国外示波器技术的发展历程、现状和趋势。其 中，１９４７年成立的美国泰克公司，目前已有九大系列产品，１００多个品种，几乎各个门 类示波器的最高指标均由它所占据，己成为示波器领域公认的权威。力科公司一直都是 数字存储示波器专门提供商，在高档产品方面以赶超泰克产品为目标，并发挥自己的高 能物理测量特长。安捷伦公司是测量仪器产品最全面的供应商，示波器只是多种品牌产
作者签名：－二榉 日期： ’ｆ
大连理工大学硕士学位论文
１绪论ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１．１示波器简介
人类在认识自然和改造自然的过程中，必定要进行测量活动。电子测量，从广义上 来说是利用电子技术进行的测量。电子测量仪器则是采用电子技术测量电量或者非电量 的测量仪器。它是电子工业的基础和先行，近年来发展极为迅速，已成为一门独立的学 科。可以说，一个国家的电子测量技术水平，在一定程度上反映了该国的电子技术水
测。
５）特征示波器：指满足特殊用途或有特殊装置的示波器，如电视示波器、矢量示 波器等。
１．２示波器的国内外研究现状
从第一台商品示波器的出现到今天，已经有六十多年的历史了，其间的发展大致分
为以下几个阶段：
２０世纪３０～５０年代是电子管示波器阶段。到１９５８年示波器带宽达到１００ＭＨｚ后便 长期停滞不前。
２）多束示波器：它是采用多束示波管的示波器。屏幕上的每个波形均由独立的电 子束产生，能同时观察和比较多个波形。
３）取样示波器：通常采用取样技术把高频信号转换为低频信号，再运用通用示波 器的基本原理观测信号。一般用于观测频率高、速度快的脉冲信号。
便携式数字存储示波器的研究与设计
４）记忆、存储示波器：是具有存储信息功能的示波器。虽然两种示波器的存储元 件不同，但它们都能对单次瞬变过程、非周期现象、低重复频率的信号进行观
平。
电子示波器能够将人眼无法直接看见的电子束运动状态与电信号的瞬变信号以曲 线、图形、字符或数据域参数的形式清晰地展现在荧光屏或者其他显示器屏幕上，变成 人眼能够直接观察到的光迹图像。通过测量传感器，用示波器可以方便地观测和研究各 种非电量的变化现象和过程。