怎么实现基于FPGA的示波器图文显示设计

889 FPGA 数字示波器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 1 本文是基于FPGA的数字示波器图文显示系统的硬件／软件的设计思路和设计方案。 1
2021-5-8 07:24:13　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × HengDu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 16 个回答。邀请回答 ChristineGu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 nhonglan 该类别下有 15 个回答。邀请回答 yonglanzhang 该类别下有 15 个回答。邀请回答 dfasda 该类别下有 15 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 14 个回答。邀请回答 C880U 该类别下有 14 个回答。邀请回答 jhdfvs 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 14 个回答。邀请回答 muwersddg 该类别下有 14 个回答。邀请回答杀狼000 该类别下有 14 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 13 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 13 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hrtuoyu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 13 个回答。邀请回答 thyysbk 该类别下有 13 个回答。邀请回答凡人wlj 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kszdj113 该类别下有 13 个回答。邀请回答举报尹星相关推荐 • 求一种示波器图文显示系统的设计方案 911 • 如何设计示波器图文显示系统？ 1504 • 请问怎么设计一种LCD图文显示系统？ 1640 • 怎么实现基于fpga+stm32的数字示波器设计？ 1057 • 怎么设计基于FPGA的手持式示波器？ 2295 • 基于FPGA控制VGA显示的多通道数字示波器该怎么设计？ 2428 • 基于FPGA的大屏幕LED单色图文显示屏控制系统设计 2417 • FPGA示波器 5184 • 关于fpga输出波形在示波器上的显示 5788 • 如何实现电子看板通过wifi显示示波器的内容 1518 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　FPGA（Field Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列是大规模可编程逻辑器件，可以取代现行所有的全部微机接口芯片，实现微机系统中的存储、地址译码等多种功能。利用 FPGA可以把多个微机系统的功能电路集成在一块芯片上。应用FPGA设计功能电路时，可以让人们的思路从传统的以单片机或DSP芯片为核心的系统集成型转向单一专用芯片型设计。传统的示波器虽然功能齐全，但是体积大、重量重、成本高、等一系列问题使应用受到了限制。有鉴于此，便携式数字存储采集器就应运而生，它采用了LCD显示、高速A／D采集与转换、ASIC芯片等新技术，具有很强的实用性和巨大的市场潜力，也代表了当代电子测量仪器的一种发展趋势，即向功能多、体积小、重量轻、使用方便的掌上型仪器发展。　　1 系统总体设计读写　　根据设计要求：在示波器上显示2个以上字符或图案，如显示0-9十个数字及英文字符、图象等，结合示波器显示原理，设计电路如图1所示。将要显示的数字或符号进行取模，得到其二进制形式表示。将转换好的数据送入FPGA内部RAM存储。　　　　　　在设计上我们使用了XILINX的SPARTAN-3芯片，作为控制器，完成总的数控部分、键盘和和显示接口部分的控制。采用八位（或者更高位）D／A转换，对FPGA芯片输出二进制数字量进行数一模转换，在经过高速运算放大器后得到其电压量。分X，Y两路输出给示波器，根据示波器原理，在屏幕上打点显示数字（或者图形）。而Z通道作为另一路独立通道，对显示的数字亮度进行可控显示。　　2 系统硬件设计　　2．1 总体控制模块　　基于本设计，系统控制模块的部分是具有掩膜可编程门阵列的逻辑器件——FPGA。　　Spartan系列FPGA是Xilinx公司可编程逻辑产品中的高性价比产品的代表，而Spartan-Ⅲ系列FPGA是为那些需要大容量、低价格电子应用的用户而设计的。本系统使用的是XILINX公司的XC3S200型号芯片，其技术参数如下：　　●4 320个逻辑单元；　　●系统门密度200 k个；　　●CLB阵列24*20，共480个；　　●最大用户I／O173，最大差分I／O76；　　●分布式RAM容量30 Kbit，Block RAM容量216Kbit；　　●嵌入式18x18乘法器支持高性能DSP应用；　　●PCI和带有LVDS的高速差分信号。　　2．2 存储单元模块　　由于FPGA基于CMOS SRAM工艺，不具备掉电保护功能，当无电源供电时，配置的数据丢失，芯片的功能也随之丢失。因此，本设计采用FLASH存储器在线重配置的方法。　　　　2．3 外围电路模块　　2．3．1 D／A转换　　在D／A选择上，我们用的是美国半导体公司的 DAC0832，它具有8位并行、中速（建立时间1 us）、电流型、价格低廉等特点。它有单缓冲工作方式、双缓冲工作方式两种工作方式。单缓冲工作方式时，一个寄存器工作于直通状态，一个工作于受控锁存器状态。在不要求多相D／A同时输出时，可以采用单缓冲方式，此时只需一次写操作，就开始转换，可以提高D／A的数据吞吐量。双缓冲工作方式时，两个寄存器均工作于受控锁存器状态。当要求多个模拟量同时输出时，可采用双重缓冲方式。　　它的技术参数为：建立时间1 us；8位并行；低功率损耗20 mW；支持电压：5 V～15 V。　　2．3．2 运算放大　　在D／A转换之后，我们得到的是电流信号，而需要输入示波器的为电压信号，因此运用运算放大器来进行转换，同时将运放设计为可调形式，通过调节它便可以调节输出电压的大小，达到控制显示幅值的目的。本设计采用LM741系列运放，其技术指标加下：　　　　3 系统软件设计　　基于VHDL语言的功能与灵活性，非依赖性和可移植性种种优势，本设计在FPGA编程上采用了VHDL语言实现。总体设计思路：采用50 MHz外部时钟控制对FPGA内部进行分频控制，在分频模块的作用下得到设计所需要的时钟信号。通过按键选通在ROM内部选择要显示的模块部分，进行X、 Y方向扫描，得到初步的数据，同时外加Z方向扫描来控制所显图形的亮度。通过将所有的“1”存储在一个ROM中作为缓存，达到消除零点的目的。将ROM中的数据转移到RAM中，通过乒乓交换操作来进行模式转换，最后通过外围电路输入示波器，实现显示。总体流程图：　　　　4 结语　　本文是基于FPGA的数字示波器图文显示系统的硬件／软件的设计思路和设计方案。此系统设计完成后，测试表明系统可以将相应的图形文字显示出来，显示的图形和文字与预期的基本一致。该设计满足了系统的需要，更重要的是具有很强的灵活性和可控性，同时使显示更加高速度快捷，具有非常广阔的应用前景。

2021-5-8 11:56:39 评论举报李川