基于单片机的教学示波器的设计_开题报告

文献综述

在教学工作中，经常要通过示波器来看信号情况，它是一种直观地显示被测信号波形的测量仪器。之前用模拟式示波器显示波形比较烦，而且要换算频率和幅值不直接，在使用时经常因为换算问题而烦恼。在上了数字电子技术和单片机应用技术后，就有了能否利用这些知识设计自动搜索信号的简易教学数字示波器的想法。实际中随着数字集成电路技术的发展已经出现了采用模数转换和数字存储技术的新型数字化、智能化示波器，即数字示波器。它具有自动刻度、预触发、容易是实现带宽、波形及设置存储、程序控制和自动测量等先进功能，正迅速全面代替模拟示波器。国内外数字示波器在功能上也经历了多次提升。

  （一）国外研究现状

  1972年英国Nicolet公司发明了世界上第一台数字示波器（DSO）。1986年以前为DSO发展的初期阶段，当时的取样率较低，一般不超过50MSa/s，带宽在20MHz以下，结构形式以数字存储加传统模拟示波器二合一的组合式为主，功能少，性能低。主要代表性产品有美国哥德(Gould)公司生产的4035，HP公司生产的HP54200。伴随高速ADC和高速RAM的迅速发展，DSO的发展也进入了快车道，取样率达到了4GSa/s，记录长度超过32K。1989年，HP公司率先停止了模拟示波器的生产，专心培育数字示波器市场。到1993年，DSO的销售额就超过了传统模拟示波器，使持续将近半个世纪的模拟示波器市场发生变化。1995年以后，DSO在技术上己经成熟，带宽在100MHz以上，DSO已经完全取代了模拟示波器。2004年10月，AGILENT公司推出了DS081304A数字示波器，带宽3GHz，上升时间23ps，最高采样率40GHz。这时，除了继续提高取样率(最高达40GSa/s)、带宽(达20GHz)和增加记录长度(达16MB)外，DSO制造商开始向100MHz以下带宽的通用DSO方向发展，并且性价比迅速提高。1996年AGILENT公司面向通用DSO市场推出了100MHz带宽的数字示波器54645A及首款混合信号示波。AGILENT公司在后续推出的54620/40A/D系列混合信号示波器中提供了强大的串行触发能力。目前，100MHz以下的DSO，将与模拟示波器同时并存发展。虽然模拟示波器本身也在不断的数字化，增加数字显示和光标测量的功能。但是，模拟示波器无法具备DSO所特有的预触发、存储和数据处理等测量功能。可见，数字示波器取代模拟示波器是必然选择。

（二）国内研究现状

国内DSO的研制工作起步较晚，第一台DSO于1993年在电子部41研究所研制成功，但是起步水平较高，最先推出的是取样率为40MSa/s，带宽分别为750MHz和800MHz的两个型号产品。到96年就把带宽提高到了1GHz。98年把取样率提高到1GSa/s。带宽100MHz的数字示波器是代表性产品。

国外的主要有Agilent公司的5000系列，Tektronix公司的TDSl000、TDS2000系列。目前主要的生产厂家是美国安捷伦公司、泰克公司、优利德科技公司、台湾的固纬公司，国内的中国电子科技集团第41研究所、北京普源精电公司等。随着技术的进步，现在出现了超大高清触摸屏式，采样率达到25GS/s的高分辨率的DSO。

二、^范文提纲

1 绪论

1.1 选题的背景意义和研究现状

1.2 设计的任务和要求

2 数字示波器的基本原理

2.1 数字示波器的基本原理

2.2 数字示波器的工作方式

2.3 数字示波器的特点

2.4 数字示波器的主要技术指标

2.5 数字信号的采集与存储

3 硬件系统设计

3.1 单片机介绍

3.2 硬件系统设计

4 系统功能的软件设计

4.1 单片机软件开发系统

4.2 主程序设计及流程图

5 结论

致谢

参考文献

附录

三、参考文献

[1] 张克农主编. 数字电子技术基础[M]. 高等教育出版社，2003

[2] 王建校，张虹，金印彬编写. 电子系统设计与实践[M]. 轻印，2007

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[5] 王建校，张虹编写. 单片机实验指导书[M]. 轻印，2007

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