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基于USB接口和FPGA控制的虚拟仪器设计

基于USB接口和FPGA控制的虚拟仪器设计

点击数:7442 次   录入时间:03-04 11:54:41   整理:http://www.55dianzi.com   DSP/FPGA技术

  应用软件是整个系统的控制中心,所有的命令都是由这里发出的。主要由面板显示部分、触发采集数据与读取数据部分、采样频率控制部分、频谱分析部分、波形保存与回放部分、调节波形显示部分等几部分组成的。工作过程如下:软件先发出开始波形信号采集的命令,通过USB接口控制FPGA采集数据,根据采样频率即可大概估计FPGA采集500个点所需要的时间,经过适当的延时之后就控制从FPGA存储器读取采集的数据,然后根据采样频率和信号的放大倍数对数据进行适当的处理,最后就在面板上显示出来。定时地重复上面的过程就能够定时地更新显示的波形,从而实时显示信号的波形。

  应用程序中主循环程序是核心内容,它主要是检查事件标志,然后进入对应的子程序进行进一步处理。本系统主要用到端点2的输入与输出两个功能,利用端点2的输入传输采集到的数据,利用端点2的输出让单片机接受计算机的命令,例如启动采样,改变采样频率等。主循环程序的流程图如图7所示。

主循环程序的流程图

  最后开发出具有多功能综合测量应用软件界面如图8所示。

具有多功能综合测量应用软件界面

  4 结 语

  本设计是在C++ Builder。的应用软件开发环境下,由PDIUSBD12的USB接口芯片组成的USB接口电路及FPGA控制的数据采集系统做成的虚拟数字示波器。该系统能实现对信号幅度在±O.1~±25 V,频率在0~1 MHz的信号进行测量并显示出波形。本设计研究的虚拟数字示波器具有普通示波器的显示信号波形的功能,而且具有普通示波器所不具有的存储和回放信号的波形、频谱分析等功能。通过对应用软件进行操作,可对信号波形进行左右拉伸、上下拉伸、左右移动和上下移动。还可以对信号进行频谱分析、存储和显示信号的波形,调节信号的采样频率。实验结果表明该设计方案是可行的,并具有较好的应用前景。



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