4。3CPU设计 20

4。4时钟分配模块设计 21

4。5采样率设置模块设计 22

4。6Microblaze模块设计 22

4。7触发设置 23

4。8pwm模块设计 24

5 microblaze软件设计 24

5。1软件总体概述 24

5。2文字显示设计 25

5。3波形显示函数设计 25

5。3波形读取 25

5。4采样率设置 26

5。5参数刷新 26

6 调试与分析 26

6。1调试中遇到的问题简述 26

6。2热转印制作电路板的问题现象以及解决方法 26

6。3microblaze程序中定义长数组后程序不能在rom中运行 27

6。4lcd刷新缓慢的解决方法 27

6。5A/D转换器的调试 27

6。6调试过程 27

结论 31

参考文献 32

致  谢 33

0 绪论源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

    随着信息技术的发展，对信号的测量技术要求越来越高，示波器的使用越来越广泛。模拟示波器使用前需要进行校正，使用比较麻烦；而数字示波器，由于受核心控制芯片的影响，对输入信号的频率有严格的限制。基于FPGA的数字示波器，其核心芯片可达到50万门，配合高速外围电路，可有效地克服以往示波器的不足。

    本课题提出一种在VIVADO开发环境下，将Microblaze软核CPU嵌入FPGA，并利用Verilog硬件描述语言在FPGA中设计所需的数字电路，构建SOPC系统，完成高速数据采样控制、数据处理及波形显示等系统功能。与传统的示波器相比较，本设计的优势更体现于可靠性与简洁性，将多个模块集成在FPGA中，不仅减少了电路的复杂程度，同时可以提高产品的可靠性。

1 系统的总体方案

1。1 设计原理及思路

数字示波器的基本原理就是将模拟信号转换为数字信号显示到屏幕上，其核心部分就是控制电路和模数转换电路。控制电路为模数转换电路提供时钟以及控制信号并负责数据的处理。本设计采用CPU配合高速A/D、模拟调理电路、液晶显示屏、探头等基本单元完成数字存储示波器。系统的模拟部分包含了耦合电路、衰减电路、增益控制、基准控制、模数转换器等。系统人机交换系统由一块320×240彩色液晶显示屏和键盘组成，使用CPU来控制显示屏显示波形以及菜单，CPU通过读取按键状态来判断用户的操作从而执行相应的操作。

1。2 系统的总体方框图

主要模块说明：来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

1．探头，探头在示波器系统中起着将电信号引入到系统的作用，同时还起着改善信号质量以及抗干扰的功能，在本设计中将会采用现成的商品探头。

2．耦合电路，负责交直流信号的切换。

3．衰减器，有时候示波器输入探头获得的电压会远远大于电路能承受的范围，这就需要衰减器将输入信号减弱至合适的范围。