波形采集、存储与回放系统设计(硬件设计)_开题报告
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本科生毕业论文（设计）开题报告书
题目波形采集、存储与回放系
统设计（硬件设计）
学生姓名黄津毅
学号 0810402014 系别物理与信息工程系
专业电子信息科学与技术
指导教师张仁民讲师
2011年10月15日
论文(设计)题目波形采集、存储与回放系统（硬件设计）
一、选题的目的、意义及相关研究动态和自己的见解：
随着信息技术的飞速发展，现代航空、雷达、卫星、医疗等众多领域常常需要对波形进行采集、存储和回放。众所周知，近几十年以来，对于高速、海量数据的采集、存储和回放一般都是采用FPGA或者是DSP来处理的。然而FPGA和DSP技术来处理这些数据所需要的功耗是一个很大的麻烦。
然而现在的产品对于功耗的要求越来越苛刻。人们对于产品有两个显著的要求：第一，功耗低，耐持久。第二，便携，最好能随身携带。
采用嵌入式技术来进行波形的采集、存储与回放，这是一个技术的创新。不仅能解决系统对于功耗的要求，而且做出的产品更加便携，甚至还能配上现在主流的操作系统，能满足广大移动场合的使用。
二、课题的主要内容：
设计并制作一个波形采集、存储与回放系统，示意图如图1所示。该系统能同时采集两周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上。
图1 系统示意图
（1）能完成对A通道单极性信号（高电平约4V、低电平接近0V）、频率约1kHz 信号的采集、存储与连续回放。要求系统输入阻抗不小于10 kΩ，输出阻抗不大于1kΩ。
（2）采集、回放时能测量并显示信号的高电平、低电平和信号的周期。原信号与回放信号电平之差的绝对值≤50 mV，周期之差的绝对值≤5%。
（3）系统功耗≤50mW，尽量降低系统功耗，系统内不允许使用电池。
三、研究方法、设计方案或论文撰写提纲：
系统采用MSP430F5438作为主控制器。A通道输入电压（高电平4V，低电平为0V）频率为1kHz的脉冲信号，而A/D的最佳采样电压为2.5V，所以就采用了一个电阻分压，将电压降到0-2.5V 的一个脉冲信号经A/D采样后进入处理器进行存储和回放。回放输出的电压直接输出，因为D/A 的满量程输出是4.096V，能满足4V输出的要求。
B通道输入幅度为100mV PP的双极性信号，所以经过一个电压放大以后，进行加法器移位，调整电压范围也到0-2.5V，经A/D采样以后进入处理器存储。而输出经过D/A变换以后，经过电容隔直（变为双极性-2V到2V的信号），有源滤波器以后，衰减到100mV PP跟随输出。
还有就是液晶显示输入信号的高电平、低电平和周期，界面友好，系统稳定，完全满足题目的设计要求。
四、完成期限和预期进度：
进度安排工作内容
2011年10月15日-2011年11月25日文献资料查阅
2011年11月26日-2012年01月15日方案论证与系统方案仿真
2012年01月16日-2012年02月16日硬件电路的设计
2012年02月17日-2012年03月20日单元模块电路调试
2012年03月21日-2012年05月10日联调与毕业论文的撰写
五、主要参考文献（不少于10篇）：
[1]马明建，周长城.数据采集于处理技术.第二版.西安：西安电子科技大学出版社，2005.
[2] 周浩敏.信号处理技术基础.第一版.北京：北京航空航天大学出版社，2001.
[3]PICMG 2.0 R3.0 CompactPCI Specification October 1，1999.
[4] 杨跃江.3U_导冷VPX信号采集、处理系统解决方案.深圳：研祥智能科技股份有限公司，2011.
[5] 孙兵, 宋运康.用USB接口技术解决海量数据采集与存储的方法.广东：湛江海洋大学信息学院.
[6]Xilinx 7 Series FPGAS : Breakthrough Power and Performance, Dramatically reduced development Time.
[7] 程佩青.数字信号处理教程[M].北京:清华大学出版社，2007.2:323~370.
[8] 松井邦彦.OP放大器应用技巧100例[J].北京:科学出版社，2005.
[9] National Semiconductor.Op Amp Circuit Collection[Z].ApplicationNote31，February1978.
[10] 魏坤.手持式数字存储示波器的制作.，2011-09-12.
六、指导教师意见：
签名：年月日
七、开题报告会纪要
时间地点
姓名职务（职称）姓名职务（职称）
与
会
人
员
会议记录摘要：
会议主持人：
会议记录人：
年月日
八、开题答辩小组意见：
负责人签名：
年月日
九、系(部)意见：
负责人签名：
单位（盖章）
年月日