課程設(shè)計(jì)(論文)-基于STM32的簡(jiǎn)易數(shù)字示波器

山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：基于STM32的簡(jiǎn)易數(shù)字示波器專(zhuān)業(yè)：班級(jí)學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：小組成員：基于STM32的數(shù)字示波器設(shè)計(jì)硬件方面設(shè)計(jì) 摘要本設(shè)計(jì)是基于A(yíng)RM(AdvanceRISCMachine)以ARM9[2]為控制核心數(shù)字示波器的設(shè)計(jì)。包括前級(jí)電路處理，AD轉(zhuǎn)換，波形處理，LCD顯示燈模塊。前級(jí)電路處理包括程控放大衰減器，極性轉(zhuǎn)換電路，過(guò)零比較器組成，AD的轉(zhuǎn)換速率最高為500KSPS，采用實(shí)時(shí)采樣方式，設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)方法。充分使用了ProteusMultisim仿真工具，大大提高了設(shè)計(jì)效率，可測(cè)量輸入頻率范圍為1HZ—50KHZ的波形，測(cè)量幅度范圍為-3.3V—+3.3V,并實(shí)現(xiàn)波形的放大和縮小，實(shí)時(shí)顯示輸入信號(hào)波形，同時(shí)測(cè)量波形輸入信號(hào)的頻率?？傮w來(lái)看，本文所設(shè)計(jì)的示波器，體積小，價(jià)格低廉，低功耗，方便攜帶，適用范圍廣泛，基本上滿(mǎn)足了某些場(chǎng)合的需要，同時(shí)克服了傳統(tǒng)示波器體積龐大的缺點(diǎn)，減小成本。關(guān)鍵詞：AD，ARM，實(shí)時(shí)采樣，數(shù)字示波器目錄前言3緒論4課題背景4課題研究目的及意義4課題主要的研究?jī)?nèi)容5系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案62.1硬件總體結(jié)構(gòu)思路6硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.1程控放大模塊設(shè)計(jì)73.1.1程控放大電路的作用73.1.2程控放大電路所用芯片73.1.3AD603放大電路及原理83.2極性轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)103.3AD轉(zhuǎn)換電路及LED顯示電路等(由組內(nèi)其他同學(xué)完成)軟件設(shè)計(jì)(由組內(nèi)其他同學(xué)完成)性能能測(cè)試與分析15第六章設(shè)計(jì)結(jié)論及感悟17參考文獻(xiàn)18前言由于傳統(tǒng)示波器雖然功能齊全但是體積旁大，不方便使用，本設(shè)計(jì)針對(duì)這種缺點(diǎn)設(shè)計(jì)一種體積小、成本低、功耗小、便攜數(shù)字示波器，同時(shí)達(dá)到學(xué)以致用，理論和實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步學(xué)習(xí)課外知識(shí)，培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識(shí)，鍛煉動(dòng)手和實(shí)際工作的能力。示波器實(shí)現(xiàn)輸入頻率范圍為10HZ—60KHZ，幅度范圍為-3.3V—+3.3V，并實(shí)現(xiàn)波形實(shí)時(shí)顯示以及放大和縮小。同時(shí)顯示波形頻率和幅度。示波器在電子、電氣、控制等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，示波器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了和計(jì)算機(jī)互聯(lián)，共享數(shù)據(jù)，但現(xiàn)有示波器有諸多不足，體積龐大，價(jià)格昂貴，功能齊全的示波器在某些場(chǎng)合并不能得到充分的應(yīng)用。本課題所研究的示波器定位于抵擋型，即在性能上滿(mǎn)足大多場(chǎng)合的需要，努力實(shí)現(xiàn)小型化，價(jià)格低廉，攜帶方便，這樣在財(cái)力有限的小用戶(hù)能夠普及，并和功能齊全高檔示波器配合使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短。本設(shè)計(jì)對(duì)信號(hào)的采樣，使用實(shí)時(shí)采樣方式，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，能實(shí)時(shí)顯示所測(cè)信號(hào)的波形。缺點(diǎn)是，由于受AD轉(zhuǎn)換速率的限制不能測(cè)量頻率很高的信號(hào)。另外，AD只能測(cè)量范圍很小的電壓信號(hào)，單輸入信號(hào)可能更小，或者更大，所以要對(duì)信號(hào)進(jìn)行程控放大和衰減，本設(shè)計(jì)采用AD603作為程控放大器，基本滿(mǎn)足了要求。由于本設(shè)計(jì)使用的AD只能測(cè)量正極性的電壓信號(hào)，而外界輸入的信號(hào)有正有負(fù)，因此在輸入AD前要把所有信號(hào)轉(zhuǎn)換成正極性的，本設(shè)計(jì)采用加法電路，然后再做處理。頻率測(cè)量，輸入信號(hào)可能是各種波形，不便測(cè)量，所以本設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)分一路信號(hào)，把信號(hào)通過(guò)比較器轉(zhuǎn)換成矩形波，用定時(shí)器和中斷來(lái)測(cè)量信號(hào)的頻率，效果良好[2]。緒論1.1課題背景在電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展史上，示波器的出現(xiàn)給測(cè)量技術(shù)帶來(lái)了翻天覆地的變化，可以說(shuō)的上是一場(chǎng)革命，從布勞恩的第一臺(tái)示波器問(wèn)世以來(lái)，示波器的功能越來(lái)越豐富，性能也與日俱增。從70年代開(kāi)始人們的注意力主要轉(zhuǎn)向自動(dòng)化、實(shí)用化和提高準(zhǔn)確度。微型計(jì)算機(jī)和儀器通用接口的出現(xiàn)，給示波器的自動(dòng)化發(fā)展推到了一個(gè)嶄新的水平。微機(jī)的引入使示波器在設(shè)計(jì)、性能、功能、實(shí)用以及操作和故障診斷等方面都產(chǎn)生了巨大變化，隨著工業(yè)發(fā)展對(duì)示波器的設(shè)計(jì)和測(cè)量的需要，示波器的功能已從時(shí)域分析擴(kuò)展到了數(shù)據(jù)域分析。當(dāng)前，高精度、功能多樣、使用靈活、操作方便、性能可靠，已成為示波器生產(chǎn)廠(chǎng)家追求的主要目標(biāo)[31.2課題研究的目的和意義隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子技術(shù)已經(jīng)滲透到過(guò)敏經(jīng)濟(jì)個(gè)領(lǐng)域中利用電子技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量即電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展很快，已經(jīng)成為一門(mén)學(xué)科，并在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平。在電子測(cè)量?jī)x器中，示波器所占的地位越來(lái)越重要，對(duì)電量和許多非電量的測(cè)試來(lái)說(shuō)是一種主要的、通用的測(cè)量工具。其實(shí)用之廣泛和發(fā)展速度之快都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他測(cè)量?jī)x器，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、學(xué)校以及工農(nóng)商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域和部門(mén)。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，示波器由電子管發(fā)展到晶體管，有發(fā)展到集成電路；由模擬電路發(fā)展到數(shù)字電路；由通用示波器發(fā)展到取、記憶、數(shù)字存儲(chǔ)、邏輯分析、故障判斷、只能化等多個(gè)系列，幾百個(gè)品種。以美國(guó)Tektronix公司為例，建立于1947年，目前已有9大系列，100多個(gè)品種，產(chǎn)品銷(xiāo)遍全球，已被世界公認(rèn)為示波器的權(quán)威。自1951年，我國(guó)在示波器生產(chǎn)方面也有很大進(jìn)展，形成了一支研發(fā)和設(shè)計(jì)示波器的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，已能生產(chǎn)寬帶、取樣、高靈敏度、記憶、數(shù)字存儲(chǔ)、邏輯分析等各門(mén)類(lèi)的示波器，有些門(mén)類(lèi)的主要技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平。數(shù)字示波器是隨著數(shù)字電路的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一種新型示波器。它是采用數(shù)字電路，把輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換，把模擬波形變換成數(shù)字信息，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，待需要讀出時(shí)，在通過(guò)DA轉(zhuǎn)換，能捕捉觸發(fā)前的信號(hào)，可通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)相連接等特點(diǎn)，與計(jì)算機(jī)連成系統(tǒng)。分析復(fù)雜的單次瞬變信號(hào)的有效儀器。剛一問(wèn)世，就顯示出它強(qiáng)大的生命力，各行各業(yè)都迫切需要，有其廣闊的市場(chǎng)空間。傳統(tǒng)模擬的示波器也有其優(yōu)點(diǎn)，即具有迅速的響應(yīng)特性、面板直接控制操作、可直接觀(guān)測(cè)輸入信號(hào)、價(jià)格低廉等。目前數(shù)字示波器已經(jīng)完全能夠做到，特別是在捕獲非重復(fù)信號(hào)、避免信號(hào)虛化和閃爍、在時(shí)間上從觸發(fā)事件方向?qū)ほE實(shí)現(xiàn)在電路中隔離故障等方面，數(shù)字示波器顯示出了模擬示波器無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此，數(shù)字示波器由于其性能優(yōu)越，和良好的性?xún)r(jià)比，現(xiàn)在已成為示波器的主流產(chǎn)品。通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以達(dá)到學(xué)以致用，把理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)會(huì)處理設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，掌握設(shè)計(jì)的技巧，為以后工作打下基礎(chǔ)，并完成一個(gè)能滿(mǎn)足基本需要的示波器[13]。1.3課題的主要研究?jī)?nèi)容數(shù)字示波器利用AD把被測(cè)量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并在液晶上顯示波形，而且可以對(duì)獲得的信息做進(jìn)一步的處理，例如可以放大，縮小波形。和傳統(tǒng)模擬示波器相比，屏幕更新速率是數(shù)字示波器另一個(gè)限制因素，它不像模擬示波器那樣實(shí)時(shí)顯示波形的變化，波形在采樣轉(zhuǎn)換顯示的過(guò)程中被延遲了，被測(cè)信號(hào)總要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能在屏幕上顯示出來(lái)。由于普通AD只能測(cè)量一種極性的電壓信號(hào)，而且測(cè)量電壓范圍小，因此，在進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換之前需要對(duì)外界信號(hào)做一些處理：首先把外界的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成正電壓，并把電壓大的信號(hào)衰減，把電壓小的信號(hào)放大，所以本設(shè)計(jì)采用了極性轉(zhuǎn)化電路，和程控放大電路，這樣就可以測(cè)量范圍稍微大，正負(fù)電壓信號(hào)了[17]。為了使測(cè)量的波形更便于觀(guān)測(cè)，需要對(duì)波形進(jìn)行放大和縮小，放大和縮小分別包括，幅度周期的放大和縮小。幅度放大時(shí)，可以把AD轉(zhuǎn)換到的數(shù)據(jù)左移兩位達(dá)到放大兩倍的效果，右移兩位縮小兩倍；周期的放大可以對(duì)原來(lái)的波形采樣更少的點(diǎn)，這樣在相等的時(shí)間段里可以顯示更多的波形，不過(guò)這樣會(huì)丟棄很多數(shù)據(jù)，容易失真，相反采樣更多的波形就放大周期，這樣更真實(shí)的反應(yīng)波形。不過(guò)，數(shù)字示波器也有其局限性，其中之一是，多數(shù)數(shù)字示波器實(shí)用AD，受AD轉(zhuǎn)換速率的影響實(shí)時(shí)采樣不能達(dá)到很高的頻率。因此，數(shù)字示波器不能用于測(cè)量頻率較高的場(chǎng)合。另外一個(gè)解決辦法是等效時(shí)間采樣來(lái)達(dá)到最大帶寬，由于采樣密度可以超過(guò)重復(fù)觸發(fā)脈沖，因此對(duì)連續(xù)波形是完全可以的，但是對(duì)瞬時(shí)脈沖的存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)采樣速率扔受AD轉(zhuǎn)換速率的限制。盡管如此，在低于10MHZ時(shí)，數(shù)字示波器有一系列的有點(diǎn)，例如，可以重建一個(gè)清晰的存儲(chǔ)波形，還可以捕捉并顯示預(yù)觸發(fā)波形，這一特征可以用來(lái)查找那些導(dǎo)致未知或間斷響應(yīng)的過(guò)程?？傊c通用的模擬示波器相比，數(shù)字示波器有以下特點(diǎn)：(1)具有存儲(chǔ)觸發(fā)前信息的功能，用數(shù)字存儲(chǔ)示波器的預(yù)觸發(fā)功能能觀(guān)測(cè)觸發(fā)前的信號(hào)，因而可捕獲和顯示故障發(fā)生前的信號(hào)，便于故障檢測(cè)。(2)長(zhǎng)久保存波形，在觀(guān)察緩慢信號(hào)時(shí)無(wú)閃爍現(xiàn)象。因?yàn)閿?shù)字存儲(chǔ)示波器采用了RAM，可以慢速寫(xiě)入，快速讀出，所以無(wú)閃爍。(3)數(shù)據(jù)輸出可加至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用快速傅里葉變化進(jìn)行處理。(4)精確度高。 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案示波器的設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。示波器的控制核心采用ARM9，由于A(yíng)RM9芯片里有自帶的AD，采樣速率最高位500KSPS,分辨率為10位，供電電壓為3.3V，基本上能滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)要求，顯示部分用4.3寸的LCD。軟件部分采用C語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)環(huán)境為ADS。采用仿真軟件為Proteus[14]。2.1硬件總體結(jié)構(gòu)思路信號(hào)從探頭輸入，進(jìn)入程控放大衰減電路進(jìn)行放大衰減，程控放大器對(duì)電壓大的信號(hào)進(jìn)行衰減，對(duì)電壓小信號(hào)進(jìn)行放大以符合AD的測(cè)量范圍，經(jīng)過(guò)處理后信號(hào)進(jìn)入極性轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電平調(diào)整成0—3.3V電壓，因?yàn)楸粶y(cè)信號(hào)可能是交流信號(hào)，而AD只能測(cè)量正極性電信號(hào)，經(jīng)調(diào)整后送入AD轉(zhuǎn)換電器對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣所得數(shù)據(jù)送入LCD顯示。從程控放大電路出來(lái)的一路信號(hào)送給AD轉(zhuǎn)換器，一路送給整形電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整形即比較器，把各種信號(hào)變成矩形波，利用計(jì)數(shù)器進(jìn)行頻率測(cè)量。這樣實(shí)現(xiàn)了信號(hào)頻率的測(cè)量和波形的顯示。按鍵控制可以通過(guò)不同的按鍵來(lái)控制波形的放大和縮小，同時(shí)也可以控制程控放大器，選擇放大和衰減的倍數(shù)。硬件設(shè)計(jì)硬件總體結(jié)構(gòu)3.1程控放大模塊設(shè)計(jì)3.1.1程控放大電路的作用程控放大器的作用是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行衰減或者放大調(diào)整，使輸出信號(hào)電壓符合AD轉(zhuǎn)換器要求，達(dá)到最好的測(cè)量與觀(guān)察效果，所以程控放大器電路在規(guī)定帶寬范圍內(nèi)的增益一定要平坦，故對(duì)運(yùn)算放大器的要求也比較高。本設(shè)計(jì)采用AD603，程控放大器的放大或衰減倍數(shù)是由DA控制的。通過(guò)鍵盤(pán)控制DA輸出大小不同的電壓,送到AD603的控制端，控制放大器的放大倍數(shù)，根據(jù)DA產(chǎn)生電壓的大小，達(dá)到程控的目的[4]。3.1.2程控放大器電路所用芯片1.高速運(yùn)算放大器AD603的特性AD603是一種具有程控增益調(diào)整功能的芯片，它是美國(guó)ADI公司的專(zhuān)利產(chǎn)品，是一個(gè)低噪、90MHZ帶寬增益可調(diào)的及承運(yùn)放，如增益用分貝表示，則增益與控制電壓成線(xiàn)性關(guān)系，壓擺率為275V/us。管腳間的連接方式?jīng)Q定了可編程的增益范圍，增益在-11—+30dB時(shí)帶寬為90MHZ，增益在+9—+41dB事具有9MHZ帶寬，改變管腳間的連接電阻，可使增益處在上述范圍內(nèi)。該集成電路可應(yīng)用于射頻自動(dòng)增益放大器、視頻增益控制、A/D轉(zhuǎn)換量程為擴(kuò)展和信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)[12]。2.AD603管腳圖如圖3-1所示圖3-1AD603管腳圖3.1.3AD603放大電路及原理AD603的放大電路如圖3-2所示。AD603由無(wú)源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。從第3腳輸入的信號(hào)經(jīng)衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調(diào)整與其自身電壓值無(wú)關(guān)，而僅與其差值Vg（1腳和2腳的電壓差）有關(guān)，由于控制電壓1腳和2腳的輸入電阻高達(dá)50MΩ，因而輸入電流很小，致使片內(nèi)控制電路對(duì)提供增益控制電壓的外電路影響減小。當(dāng)?shù)?和第5兩管腳的連接不同電阻時(shí)，其放大器的增益范圍也不一樣，當(dāng)兩管腳短接時(shí)增益范圍為-10dB—30dB，本設(shè)計(jì)這種性能[5]。選用AD603作為主放大器，兩片AD603順序級(jí)聯(lián)，充分發(fā)揮每一片AD603的增益控制功能。AD603的2腳對(duì)地壓固定，從而1、2腳的電壓差Vg受1腳電壓的控制。AD603的增益可表示為：Gain=40·Vg+10。由此可見(jiàn)，隨著1腳電壓的增加，Vg也增加，則AD603的增益變大，相反，若1腳電壓減小，Vg也減小，則AD603的增益變小，從而使兩級(jí)AD603的輸出恒定在某個(gè)信號(hào)強(qiáng)度上。兩片AD603采用順序級(jí)聯(lián)模式有利于控制精度和信噪比的提高。而順序級(jí)聯(lián)模式要求在放大信號(hào)時(shí)先啟用第一片AD603的增益，用盡后在使用第二片的增益。由AD603的增益計(jì)算公式可知，當(dāng)Vg在-500mv—+500mv之間時(shí)，其增益在-10—+30dB范圍內(nèi)變化，則兩片AD603的2腳之間有1V的壓降。將第一片AD603的增益范圍定為-10—+30dB則相應(yīng)的Vg為-500mv—500mv，而其2腳以固定在2V，故1腳的控制電壓應(yīng)為1V—2.5V。第二片AD603增益范圍也應(yīng)為-10—+30dB，則相應(yīng)的Vg與第一片AD603相同，其2腳以固定在3V，故1腳的控制電壓應(yīng)為2.5V—3.5V，兩片順序級(jí)聯(lián)后的總增益范圍-20—60dB。由以上分析可知，當(dāng)DA轉(zhuǎn)換器電壓V從1V到3.5V變化控制1腳時(shí)，兩級(jí)AD603的總增益將從-20dB—60dB線(xiàn)性增加。程控放大器電路圖如圖3-1.3所示：圖3-1.3程控放大器仿真電路圖其中XFG1為信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生信號(hào)；XSC1、XSC2、XSC3為示波器，分別用來(lái)測(cè)量并顯示輸入信號(hào)，一級(jí)輸出信號(hào)，二級(jí)輸出信號(hào)。圖3-1.4輸入信號(hào)仿真效果二級(jí)輸出信號(hào)仿真圖如圖3-1.5所示：圖3-1.5二級(jí)輸出波形3.2極性轉(zhuǎn)換電路在信號(hào)的處理過(guò)程中，由于A(yíng)D只能測(cè)量單極性的電壓信號(hào)，但是被測(cè)信號(hào)可能有正有負(fù)，因此，在把電信號(hào)送給AD之前需要對(duì)電信號(hào)做極性轉(zhuǎn)換，把雙極性的信號(hào)轉(zhuǎn)換為單極性的，本設(shè)計(jì)中使用的是ARM9中自帶的AD，模擬輸入范圍是0—3.3V，因此，可以設(shè)計(jì)一個(gè)極性轉(zhuǎn)換電路，如圖3-2所示:圖3-2極性轉(zhuǎn)換電路圖根據(jù)公式Uo=R4(Ui/R2+Vref/R3)，可令Vref的電壓為3.3V，這樣，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量范圍為-3.3V—+3.3V。在極性轉(zhuǎn)換電路中使用了OP07，OP07是一種低功耗雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓，所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時(shí)具有偏置電流低和開(kāi)環(huán)增益高的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開(kāi)環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。OP07引腳圖如圖3-2.1所示:圖3-2.1OP07引腳圖本設(shè)計(jì)用Multisim仿真軟件，Multisim功能強(qiáng)大，仿真多種電路。仿真電路圖如圖3-2.2所示：圖3-2.2極性轉(zhuǎn)換仿真電路圖上圖中，XFG1為波形發(fā)生器，本設(shè)計(jì)用來(lái)產(chǎn)生3.3V的正弦波；XSC2為示波器,用來(lái)測(cè)量和顯示輸入信號(hào)的波形即波形發(fā)生器的波形；XSC1為示波器，用來(lái)測(cè)量和顯示輸出信號(hào)的波形。該電路實(shí)現(xiàn)把振幅為3.3V的正弦波，轉(zhuǎn)換為0——3.3V的正極性波形，送給ARM9中自帶的AD，以處理數(shù)據(jù)。極性轉(zhuǎn)換仿真效果圖如圖3-2.3所示：圖3-2.3極性轉(zhuǎn)換仿真效果圖該圖為XSC2測(cè)量的輸入信號(hào)的波形。極性轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)波形如圖3-2.4所示：圖3-2.4輸出信號(hào)仿真效果圖從仿真圖中可以看出，極性轉(zhuǎn)換電路，把-3.3V-+3.3V的正弦波轉(zhuǎn)換成了0-3.3V的正弦波，符合AD的測(cè)量范圍。達(dá)到了預(yù)期的目的。第五章性能能測(cè)試與分析1、在最初的安裝調(diào)試中，由于沒(méi)有使用函數(shù)發(fā)生器從而出現(xiàn)一些問(wèn)題，波形始終不能正常顯示，在老師的指導(dǎo)下最終正確顯示。但硬件的缺陷與軟件的實(shí)現(xiàn)仍然有些小弊端。2、當(dāng)采樣間隔與波形頻率不太匹配時(shí)并不能很好顯示出波形。但適當(dāng)調(diào)整采樣時(shí)間仍可準(zhǔn)確測(cè)量1HZ~60KHZ的信號(hào)，并顯示電壓峰峰值。3、當(dāng)信號(hào)頻率大于60KHZ時(shí)正弦波波形不能很好分辨出來(lái)，當(dāng)信號(hào)頻率大于500KHZ時(shí)波形失真，發(fā)生重疊。4、使用刷屏顯示時(shí)會(huì)出現(xiàn)閃屏，這里采用刷列顯示。但當(dāng)信號(hào)頻率較低時(shí)，由于處理器的速度較慢，使得刷列顯示出的波形連續(xù)性不好，目前沒(méi)找到更好的解決辦法5、經(jīng)過(guò)小組成員一致努力最終成功完成數(shù)字示波器設(shè)計(jì)，并成功測(cè)出正弦波，方波及三角波等波段，以下是成果展示。5.1正弦波輸出結(jié)果5.2方波輸出結(jié)果5.3三角波輸出結(jié)果第六章設(shè)計(jì)結(jié)論及感悟經(jīng)過(guò)努力，終于完成了該題目的設(shè)計(jì)，總結(jié)兩周來(lái)的工作，主要有以下幾個(gè)方面：l.綜述了現(xiàn)階段數(shù)字存儲(chǔ)示波器技術(shù)及產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理、工作方式、顯示方式等的基本概念及技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了介紹。2.針對(duì)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，確定了存儲(chǔ)示波器波形采樣和數(shù)據(jù)處理及波形重組的硬件和軟件方案。3.對(duì)整機(jī)各部分關(guān)鍵電路進(jìn)行相關(guān)理論分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)。5.完成了樣機(jī)的制作與調(diào)試；論述了儀器的測(cè)試方法，完成數(shù)據(jù)測(cè)試及測(cè)試結(jié)果分析6.通過(guò)本次設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)并掌握了ARM的硬件結(jié)構(gòu)，編程方式和技巧，為以后使用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也體會(huì)到了學(xué)以致用的意義，對(duì)嵌入式產(chǎn)生了更加濃厚的興趣。ARM等高性能、低成本微處理器的出現(xiàn)，為高性能智能化電子測(cè)試儀器的設(shè)計(jì)提供了良好的平臺(tái)。這次設(shè)計(jì)也得到了老師的很大幫助，在這里表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)張洪潤(rùn)等.單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)200例上冊(cè).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006潘新民，王燕芳.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京：人民郵電出版社，1999潘新民，王燕芳.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)使用教程.北京：電子工業(yè)出版社，2006清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.楊素行主編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程.3版.北京：高等教育出版社，2006馮民昌主編.模擬集成電路系統(tǒng).2版.北京：中國(guó)鐵道出版社，1998清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.與孟嘗主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程3版本.北京：高等教育出版社，2010童詩(shī)白，于振英.現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1999附錄基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線(xiàn)間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線(xiàn)切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線(xiàn)性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于A(yíng)VR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于A(yíng)T89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于A(yíng)Tmega16單片機(jī)的流量控制器的開(kāi)發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功