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《电子科技大学》 2010年
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嵌入式手持式数字存储示波器软件设计

许琴  
【摘要】:数字存储示波器在工程测量中有着广泛的应用,是科学研究和工程技术人员最常用的电子测量仪器之一。数字存储示波器以其特有的优势,成为最近几年发展最快的电子测量仪器。 随着现代测量对电子仪器的精度、速度、智能化、多功能等各方面要求的提高,基于单片机的传统测量仪器由于很难完成操作系统的嵌入、文件的管理、各种接口的集成、大容量存储器的扩展等功能,在许多领域的应用受到限制。国外数字存储示波器技术与产品已经逐渐成熟,而国内目前尚处于起步阶段。研发具有自主知识产权的数字存储示波器意义重大,为进一步开发高性能数字存储器技术而积累理论与实践经验,也可以促进我国电子测量领域相关技术的发展。 本文主要研究内容有关于实时采样的数字存储示波器系统软件的设计与实现,系统软件主要包括启动代码的移植;数据采集、传输与处理;信号参数测量;人机交互。 本系统实现的主要功能与性能指标:系统上电后从NAND FLASH加载启动,实现相关硬件的初始化工作,加载运行操作系统Linux;根据当前设置的时基值,控制A/D转换器以指定的频率对模拟输入信号进行采样,并实现对所采集数据的快速传输和处理,包括屏蔽无效数据位、间隔取数据点等处理;模拟输入信号峰峰值、平均值、周期和脉宽参数测量算法的设计与实现,参数测量误差在0.5%以内;设计并实现人机交互接口GUI(Graphic User Interface),包括界面显示、波形显示、触摸屏控制。 本文的应用程序都是在Qt/Embedded环境下开发的。应用程序的作用是通过调用设备驱动程序来控制系统硬件工作以及实现良好的人机交互功能。该数字存储示波器可以实现以下功能:上电后,程序从NAND FLASH顺利加载运行,完成对硬件的初始化,实现了操作系统的成功运行;参数测量软件模块达到预期的设计要求,可以对模拟输入信号进行参数测量,测量结果在允许误差范围0.5%以内;以640×480分辨率的LCD显示屏作为用户端输出设备,体积小,携带方便,手持操作简单可靠。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM935.37

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