移附录主要元器件清单位高速芯片片高速运放片高速运放片高速运放片寄存器片电阻若干电阻若干化键盘接口初始化输出接口,显示的开关，调节水平显示的时间单位，调节垂直显示幅度单位，增加数字信号的频率，减小数字信号的频率，存储波形回放波形通道选择，号的值。当用户调节水平分辨时，使能不同的计数器，实现调节。垂直分辨力上各个采样点的幅度对应在显示屏的纵坐标，当调节示波器的垂直分辨率时，根据现在的档位将波形压缩或伸展，即将点的坐标做相应的变化。存储使用个双口，写和读分开，波形数据满足触发条件时送进，存储了个点，其中前组送住显示。存储部分题目要求掉电不丢失，因此我们使用开发板上的块的型号为的存储器，当按下存储健后，把中的数据写到中，根据资料中的读写时序图，使用状态机实现这个过程，当按下回显的按键时将中的数据读回图像显示，再显示出来。数字信号发生部分利用的原理，在内部生成个信号发生器。主要包括频率控制寄存器高速相位累加器和比较器三个部分。频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率控制码而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内进行相位累加，得到个相位值比较器则对该相位值计算数字化正弦波幅度输出。下图为可调数字信号产生的流程图显示部分将要显示点的坐标与图形数据进行数学比较，得到是否要显示，可以多个比较得到多个要显示的数据，从而得到显示数据，系统具有成本低结构简单应用灵活的优点此部分查找需要在显示器上显示的几部分数据底色，汉字，示波器的显示框，波形数据，将此部分的数据综合，这几部分各自有不合的优先级，当多部分重叠时，根据优先级显示出来。嵌入的软核处理器模块是的款位软核处理器，采用哈佛体系结构，基于软核的系统中，本地存储器处理器总线内部外设外设控制器和存储器控制器必须使用的通用逻辑实现。由于持续的要求嵌入式系统具有更多的功能更好的性能和灵活性，因此传统上的设计方法已经不适应这种要求在阶段，设计已经从以硬件描述语言为中心的硬件设计，转换到了以语言进行功能描述为中心。形成了以语言描述的功能，而用语言描述硬件的具体实现方法。这也是和传统的设计和嵌入式系统设计最大的区别，即软件和硬件的真步长控制字累加器比较器相位控制字比较器时钟信号信号相位累加正的协同设计。作为新的嵌入式系统的设计平台，使用进行嵌入式系统设计具有以下几个方面的优点定制延缓过时降低元件成本硬件加速公司的工具包用于开发基于平台的嵌入式系统，从图可以看出该工具支持传统的硬件和嵌入式软件的设计流程。软件设计使用的开发套件，我们在设计中把处理器当做个模块，嵌入到中，发挥处理器控制灵活的优势，处理数据。用来取入用户的按键，根据不同的按键作出响应。然后输出会和内部逻辑相连，达到控制电路功能的作用。软件设计见附录测试方案与测试结果测试方案，使用信号发生器产生组幅度为频率为的正弦波，调节数字信号软件和硬件融合发生部分，产生两路频率也为的方波，把输入到我们的示波器中记录数据，然后调节示波器的档位观察并记录个点数据使用信号发生器产生组幅度为频率为的锯齿波，调节数字信号发生部分，产生两路频率也为的方波，把输入到我们的示波器中记录数据，然后调节示波器的档位电路原理图自制按键抖动电路内部逻辑实现图附录主要程序户的按键做出响应程序部分，共位波形左移波形右移标尺左移右移暂停继续开显示显示时间尺度幅值单位数字信号频率调节存储回放多道显示选择函数名功能描述延时参数返回值扫描键盘并返回键值观察并记录个点数据。我们扩展了示波器的读书功能，在显示屏上有条垂直显示的标尺，标尺与输入波形的交点坐标会显示出来，通过调节这个标尺，我们得到下面的数据注组数据单位是，组单位是设置为存储显示模式，接入自制的按键电路，记录按键抖动波形。示波器接在，记录波形数据。测试结果经观察按键在按下和即将松手的时刻约有左右的抖动波形，中间时刻基本稳定，与理论值基本相符，说明我们的示波器工作正常。总结本设计使用了核心器件为的开发板，实现了款基于显示的数字存储示波器。通过测试，系统完成了基本要求，也完成了大部分发挥部分的要求。在我们的努力之下点点地攻克难关，点点的改进，最终成功地完成设计。在这次比赛中，首先要感谢我们的指导老师，感谢他对我们的帮助和指导，感谢我们的队员，有了他们的努力和付出，我们的设计才能顺利进行。在设计的过程中，对自身是个很大的提升，更加体会到团队协作的重要性。再次表达我们诚挚的谢意向为了这次比赛而努力的人们,参考文献公司公司夏宇闻数字系统设计教程北京北京航空航天大学出版社，孙航可编程逻辑器件的高级应用与设计技巧，北京，电子工业出版社，附录主要路原理图信号调理原理图模块参考电压电路原理图模块总体电路图电源模块电路原理图键盘电路触发高档的单片机则过于昂贵，且性能提升不明显，性价比太低。方案二使用嵌入的软核处理器与内部逻辑电路结合的工作方式，物尽其用，方面发挥处理器控制灵活的优势，方面充分发挥硬件地电路的执行的高速，二者结合，优势互补。电路中的大部分逻辑控制功能都由单片完成，多个功能模块如采样频率控制模块数据存储模块都集中在单个芯片上，大大简化了外围硬件电路设计，增加了系统的稳定性和可靠性。据此，我们选择了方案二。显示方案将所有的要显示点的数据送到中，当进行扫描时通过查询中的颜色数值显示到屏幕上，从而得出要显示的图形和文字，这种方案相当于做了个显示图形，只要将每屏显示点的计数的查询就可得到颜色数据数据，这个方案的显示简单，缺点是储存空间过大，而且在储存器之前要进行大量的数据计算。方案二显示坐标比较法，将要显示点的坐标与图形数据进行数学比较，得到是否要显示，可以多个比较得到多个要显示的数据，从而得到显示数据，系统具有成本低结构简单应用灵活的优点此部分查找需要在显示器上显示的几部模拟信号运算放大调节采样显示控制数字信号产生键盘输入控制采样控制显示时间控制触发电路存储回放分数据底色，汉字，示波器的显示框，波形数据，将此部分的数据综合，这几部分各自有不合的优先级，当多部分重叠时，根据优先级显示出来。此部分按固定频率刷新显示屏，显示系统，可以在不使用显示卡和计算机的情况下，实现图像的显示和控制。所以我们选择了方案二。理论分析与计算实时采样与等效采样的选择通常采样是按固定顺序进行，并且采样顺序与示波器屏幕上显示的顺序相同，这就是实时采样，实时采样技术的好处就是可以捕获单个信号。题目给出的采样速率为，当档位在，显示器上选择分辨率为点，此时显示器上每四个相邻扫描点为相同的幅值，但被检测信号的频率范围是在，即在最高频率时，实时采样可以在每周期采个点以保证取到个完整的信号波形。等效时间采样又称重复采样，在满足以下两个条件时波形必需重复必需稳定触发，示波器可以从多个波形周期获得波形不同点的采样，然后在屏幕上完整恢复波形，它包含顺序采样和随机重复采样两种技术，其好处是可用很慢的模数转换器。，且题目要求能检测单次按键的波形，等效采样不能完成非周期波形的采样，故选用实时采样方式。采样速率分析显示波形的水平轴的调节通过采样点的时间间隔的变化来调整，题目要求有三个档位，并且水平显示分辨率为点，因此对应的采样速率是点点点，当显示波形的水平分辨率为时，能分辨的信号最高频率为，由奈圭斯特定理要求采样速率至少为才能使信号不失真分辨率为时，可以分辨的信号最高频率为，采样速率至少应为，同理分辨率为时，采样速率至少为。本设计中保持的采样速率为，完全可以满足实际需求。显示分辩率分析显示波形的垂直分辨率显示中的数据为位，其中模拟信号经后的值为位，两路数字信号的值各占位要求中有垂直分辨率为，垂直刻度为。转换器的输入信号电压幅度为，当示波器满刻度显示时，被测信号的幅度将分别为，，。转换器的满刻度输入值为，根据题目要求通过外部输入来信号来改变分辨率以适应不同精度。将采样的值和数字信号的值据当前档位进行计数存储，即时每个点保存个，时每个点保存个，时每采样个点保存个。硬件电路设计在的控制板的基础上，为实现系统功能，所设计的外围硬件电路主要包括