專利名稱：一種雙蹤虛擬示波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子測量儀器，尤其是涉及一種雙蹤虛擬示波器。
背景技術(shù)：
隨著市場上示波器的種類越來越多，其性價比逐漸成為廠家選購主要參照，目前，現(xiàn)有的示波器具有以下缺點價格高、附帶復(fù) 雜的硬件觸發(fā)電路，并且隨著存儲深度的增加成本劇增。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種雙蹤虛擬示波器，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、存儲深度高、價格低廉的優(yōu)點。本實用新型為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是一種雙蹤虛擬示波器，由程控放大電路、AD電路、主控芯片和EEPROM組成，主控芯片上設(shè)有USB接口和可編程接口，信號經(jīng)過兩條并聯(lián)支路輸入至主控芯片上的可編程接口，在每一條支路上均串接有程控放大電路和AD電路，在主控芯片與EEPROM之間設(shè)有傳輸線。本實用新型，主控芯片分別與兩條并聯(lián)支路上的程控放大電路之間設(shè)有信號傳輸線。本實用新型，兩條并聯(lián)支路上的AD電路分別通過信號傳輸線與主控芯片上的可編程接口相連。本實用新型的有益效果是本實用新型采用的主控芯片具有很高的傳輸速率，且PC機具有很強的處理能力，所以示波器中省去了復(fù)雜的硬件觸發(fā)電路，而采用效果更好的軟件觸發(fā)。加之通過GPIF實現(xiàn)的高存儲深度，都不是一般示波器能所能達到的。所以本示波器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、存儲深度高、性能優(yōu)越、價格低廉等優(yōu)點。

圖I為本實用新型的電路圖。圖2為本實用新型中程控放大電路的電路圖。圖3為本實用新型中AD電路的電路圖。附圖標記1、主控芯片，10UUSB接口，102、可編程接口，2、程控放大電路，3、AD電路，4、EEPROM。
具體實施方式
如圖所示，一種雙蹤虛擬示波器，該示波器系統(tǒng)中沒有外加顯示模塊，其需要和電腦連接將圖形顯示在電腦屏幕上顯示，該示波器由程控放大電路2、AD電路3、主控芯片I和EEPR0M4組成，EEPROM 4即為電可擦可編程只讀存儲器，主控芯片I上設(shè)有USB接口 101和可編程接口 102，可通過USB接口 101與PC機連接進行供電，信號經(jīng)過兩條并聯(lián)支路輸入至王控芯片I上的可編程接口，在每一條支路上均串接有程控放大電路和AD電路，在每一條支路上信號依次經(jīng)過程控放大電路2和AD電路3處理后進入主控芯片I，在主控芯片I與EEPROM 4之間設(shè)有傳輸線。所述的主控芯片1，主控芯片分別與兩條并聯(lián)支路上的程控放大電路之間設(shè)有信號傳輸線，兩條并聯(lián)支路上的AD電路分別通過信號傳輸線與主控芯片上的可編程接口相連接，主控芯片用于接收和處理PC機端的事務(wù)，控制程控放大器的增 益和啟動GPIF傳輸。主控芯片可采用CY7C68013A，其內(nèi)置一個增強型51內(nèi)核MCU，具有一個GPIF (generalprogrammable interface)即通用可編程接口，EEPROM它主要是用來存儲CY7C68013A的固件，GPIF的工作無需內(nèi)置MCU干預(yù)，兩者相互較獨立，GPIF的核心由一個可編程狀態(tài)機構(gòu)成，它可以產(chǎn)生6個控制信號CTL [5:0],9位地址輸出GPIFADR [8:0], 16位數(shù)據(jù)I/O接口FD[15:0]，接收6個來自外設(shè)和2個內(nèi)部的狀態(tài)信號RDY[5:0]。用戶通過編寫波形描述符控制GPIF，CY7C68013A支持4個波形描述符。系統(tǒng)的硬件連接如圖I所示，使用了一個CTL產(chǎn)生一個CLK信號，CLK連接到兩個AD保證兩路AD同步，CLK的頻率即為示波器的采樣頻率。每路AD的分辨率為8bit，兩路AD的數(shù)據(jù)帶寬為16bit，分別占用FD [15:0]的低八位和高八位。本實用新型，由于USB傳輸速率的限制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性因素，本系統(tǒng)中包含兩個波形描述符，即本示波器有兩個工作模式，分別為高速模式和低速模式，在高速模式工作時，波形描述符產(chǎn)生一個24MHz的CLK信號，使示波器的采樣頻率為24MHz，USB的數(shù)據(jù)傳輸率為48Mbyte/s近似USB2. O的最高傳輸速率，所以在高速狀態(tài)下示波器不宜連續(xù)采樣。它每次的采樣次數(shù)由CY7C68013A內(nèi)部的端點FIFO決定，在本示波器中每次的采樣次數(shù)為2048次。由于不能連續(xù)采樣，所以示波器在高速模式下主要用來觀察周期波形，其存儲深度為4KB。在低速模式工作時，波形描述符產(chǎn)生一個9. 6MHz的CLK信號，使示波器的采樣頻率為9. 6MHz，此時USB的數(shù)據(jù)傳輸率為19. 2Mbyte/s。經(jīng)測試USB在此傳輸速率下可以穩(wěn)定工作，因此此時示波器的存儲深度只與PC機的內(nèi)存有關(guān)，可以達到上百兆。圖2為程控放大電路的電路圖，其中程控放大電路采用了兩片數(shù)字可編程增益放大器，極大的減少了電路的復(fù)雜程度。其增益由CY7C68013A的I/O引腳控制。圖3為AD電路的電路圖，其采樣頻率為IOKHz 60MHz。
權(quán)利要求1.一種雙蹤虛擬示波器，其特征在于由程控放大電路(2)、AD電路(3)、主控芯片(I)和EEPROM (4)組成，主控芯片(I)上設(shè)有USB接口( 101)和可編程接口( 102)，信號經(jīng)過兩條并聯(lián)支路輸入至主控芯片(I)上的可編程接口，在每一條支路上均串接有程控放大電路(2)和AD電路(3)，在主控芯片(I)與EEPROM (4)之間設(shè)有傳輸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙蹤虛擬示波器，其特征在于主控芯片(I)分別與兩條并聯(lián)支路上的程控放大電路(2)之間設(shè)有信號傳輸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙蹤虛擬示波器，其特征在于兩條并聯(lián)支路上的AD電路(3)分別通過信號傳輸線與主控芯片(I)上的可編程接口相連。
專利摘要一種雙蹤虛擬示波器，由程控放大電路、AD電路、主控芯片和EEPROM組成，主控芯片上設(shè)有USB接口和可編程接口，信號經(jīng)過兩條并聯(lián)支路輸入至主控芯片上的可編程接口，在每一條支路上均串接有程控放大電路和AD電路，在主控芯片與EEPROM之間設(shè)有傳輸線。本實用新型采用的主控芯片具有很高的傳輸速率，且PC機具有很強的處理能力，所以示波器中省去了復(fù)雜的硬件觸發(fā)電路，而采用效果更好的軟件觸發(fā)。加之通過GPIF實現(xiàn)的高存儲深度，都不是一般示波器能所能達到的。所以本示波器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、存儲深度高、性能優(yōu)越、價格低廉等優(yōu)點。
文檔編號G01R13/02GK202443048SQ20122003945
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者劉哲, 方成棟, 湯正新 申請人:河南科技大學