一種簡易數(shù)字存儲波特儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明制作了一種以附加儀器的形式工作的簡易數(shù)字波特儀。其采用單片機(jī)與CPLD相結(jié)合的方式。具有幾個方面特點(diǎn)：1、充分利用模擬示波器的原有功能電路及部件，如使用其CRT并在X-Y方式下顯示使之盡量與模擬示波器融為一體，成為附加儀器方式工作的數(shù)字存儲示波器。2、具備較完備的數(shù)字存儲波特儀功能，如智能人機(jī)交互、分析、處理、測量、顯示等。3、應(yīng)具有靈活方便的操作、演示方式。電路設(shè)計(jì)以單片機(jī)和CPLD為核心部件，包括AD9832掃頻器、AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器等多種電路。用單片機(jī)完成人機(jī)界面、系統(tǒng)功能控制、信號分析、處理、變換等工作，用CPLD完成采集控制邏輯及顯示控制邏輯。
【專利說明】一種簡易數(shù)字存儲波特儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)制作了一種以附加儀器的形式工作的簡易數(shù)字波特儀。采用CPLD實(shí)現(xiàn)控制邏輯，并使該儀器能以示波器的X-Y方式顯示。屬于電子儀器儀表領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]波特儀是用量最多、用途最廣的測量儀器之一，是觀察和測量電路性能非常有效的工具。目前的數(shù)字存儲波特儀以獨(dú)立儀器、附加儀器以及虛擬儀器等形式工作。而本發(fā)明中的數(shù)字存儲波特器是以附加儀器的形式工作的。本發(fā)明中的采集控制邏輯部分采用CPLD實(shí)現(xiàn)，充分利用其高速并行工作的特點(diǎn)，提高系統(tǒng)的速度性能。由于使用了 89C51單片機(jī)和CPLD器件，使系統(tǒng)具有很大的靈活性，便于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜控制，從而能方便地對系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展和性能改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明設(shè)計(jì)制作了一種以附加儀器的形式工作的簡易數(shù)字波特儀。該簡易數(shù)字波特儀以單片機(jī)和CPLD為核心部件，通過9832掃頻器、AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。具有以下幾個方面特點(diǎn):
[0004]1、充分利用模擬示波器的原有功能電路及部件，如使用其CRT并在X-Y方式下顯示使之盡量與模擬示波器融為一體，成為附加儀器方式工作的數(shù)字存儲示波器。
[0005]2、具備較完備的數(shù)字存儲波特儀功能，如智能人機(jī)交互、分析、處理、測量、顯示
坐寸ο
[0006]3、應(yīng)具有靈活方便的操作、演示方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1系統(tǒng)整體框圖
[0008]圖2由AD9832構(gòu)成的掃頻電路
[0009]圖3數(shù)據(jù)采集電路
[0010]圖4存儲控制及數(shù)據(jù)處理電路
[0011]圖5液晶顯不電路
[0012]實(shí)施方式
[0013]本發(fā)明設(shè)計(jì)制作的以附加儀器的形式工作的簡易數(shù)字波特儀采用單片機(jī)與CPLD相結(jié)合的方式。即用單片機(jī)完成人機(jī)界面、系統(tǒng)功能控制、信號分析、處理、變換等工作，用CPLD完成采集控制邏輯及顯示控制邏輯。圖1為系統(tǒng)整體框圖，主要包括以下部分:
[0014]1.掃頻電路
[0015]AD9832是AD公司生產(chǎn)的一款完整的直接數(shù)字頻率合成器。它體積小、重量輕、操作方便，同時具有極高的頻率辨率。它的最高時鐘頻率可達(dá)25MHz。AD9832主要由數(shù)控振蕩器(NCO)和相位調(diào)制器、正弦查詢表以及一個10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)組成。其中，數(shù)控振蕩器和相位調(diào)制器部分包含兩個32位的頻率寄存器、一個32位的相位累加器和四個12位的相位寄存器。由AD9832構(gòu)成的掃頻電路如圖2所示。
[0016]2.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
[0017]數(shù)據(jù)采集部分采用中高速模擬轉(zhuǎn)換器AD0809，用CPLD準(zhǔn)確定時給單片機(jī)發(fā)送控制信號，單片機(jī)在中斷服務(wù)程序中控制數(shù)據(jù)采樣的讀/寫。由于中高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器無法實(shí)現(xiàn)整個頻段內(nèi)(DC~IOOkHz)的實(shí)時采樣。考慮用“等效實(shí)時取樣法”實(shí)現(xiàn)對較高頻段波形數(shù)據(jù)的采集，即先將周期性的高頻信號經(jīng)過取樣變成波形與之形狀相似的周期性低頻信號，然后再作進(jìn)一步處理。其原理圖如圖3所示。
[0018]3.存儲控制及數(shù)據(jù)處理電路
[0019]采用靜態(tài)RAM (6116)存儲采樣量化后的波形數(shù)據(jù)，CPLD控制RAM的地址線，單片機(jī)的Pl 口協(xié)同控制高位地址。如圖4所示為存儲控制及數(shù)據(jù)處理電路，主要由89C52單片機(jī)、靜態(tài)RAM及CPLD等部分構(gòu)成。
[0020]4.D/A轉(zhuǎn)換電路
[0021]采用DAC0832實(shí)現(xiàn)程控電壓衰減。信號由DA⑶832的參考電壓端輸入，單片機(jī)通過改變送入DAC0832的數(shù)據(jù)值控制輸出信號的幅度，即V。= (DX Vin)/255。
[0022]5.鍵盤和顯示電路
[0023]鍵盤電路是人機(jī)交互的接口。顯示電路選用液晶顯示模塊。如圖5所示為由89C51單片機(jī)和液晶顯示器構(gòu)成的顯示電路。
[0024]6.電源部分
[0025]由于本系統(tǒng)各模塊對電源的要求不一致，若各種電源值都由外部分別提供，則電源接口會顯得很復(fù)雜，所以自行設(shè)計(jì)了電源電路?；竟ぷ髟頌?將220V市電經(jīng)變壓器耦合輸出一路峰值為14V和一路峰值為8V的雙極性交流電壓，該電壓通過一個電橋雙向全波整流2W10轉(zhuǎn)換為兩路單極性的交流電壓，再通過穩(wěn)壓得到直流電壓。
【權(quán)利要求】
1.一種簡易數(shù)字儲存波特儀，電路設(shè)計(jì)以單片機(jī)和CPLD為核心部件，包括AD9832掃頻器、AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器等多種電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易數(shù)字存儲波特儀，其特征在于該儀器是以附加儀器的形式工作的簡易數(shù)字波特儀，充分利用模擬示波器的原有功能電路及部件，使用其CRT并在X-Y方式下顯示使之盡量與模擬示波器融為一體，成為附加儀器方式工作的數(shù)字存儲示波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易數(shù)字存儲波特儀，其特征在于具備較完備的數(shù)字存儲波特儀功能，如智能人機(jī)交互、分析、處理、測量、顯示等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易數(shù)字存儲波特儀，其特征在于用單片機(jī)完成人機(jī)界面、系統(tǒng)功能控制、信號分析、處理、變換等工作，用CPLD完成采集控制邏輯及顯示控制邏輯。
【文檔編號】G01R13/00GK103941063SQ201310023507
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】杜月林 申請人:杜月林