[实用新型]一种内嵌软核FPGA混合信号示波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子仪器领域，特别是涉及一种内嵌软核FPGA混合信号示波器。 

背景技术

信号示波器是一专门针对于综合性的电信号进行测量的一种测试仪器，它能将那些无法被人们看见的电信号转换成能能够直接在荧光屏或者显示屏上看见、看清的波形，有利于人们对各种电信号变换过程的研究。现有的示波器主要分为模拟示波器和数字示波器。模拟示波器是直接对电信号进行测量，这些电信号通过X轴放大和Y轴放大处理，最终在屏幕上显示清晰的电信号波形。而数字模拟器不同，数字模拟器通过模数转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息，最终在屏幕上显示出来。示波器在使用过程中，有时需要同时使用模拟通道和数字通道，单纯的模拟示波器和数字示波器无法同时提供这两种功能，并为这类应用提供了足够的逻辑分析仪功能，而能实现该功能的逻辑分析仪复杂度高，价格昂贵。 

发明内容

所述的一种内嵌软核FPGA混合信号示波器，包括BNC接头(2-1、2-2)、信号调理电路(3-1、3-2)、A/D转换器(4)、FPGA(5)、NIOSⅡ软核处理器(6)、TFT(7)、SD卡(8)、内存芯片(9)、旋转编码开关(10)、100M晶振(11)和输入电源(12)。 

所述的BNC接头(2-1、2-2)连接输入模拟信号(1-1、1-2)和信号调理电路(3-1、3-2)。需要处理的模拟输入信号(1-1)连接BNC接头(2-1)，BNC接头(2-1)连接信号调理电路(3-1)。需要处理的模拟输入信号(1-2)连接BNC接头(2-2)，BNC接头(2-2)连接信号调理电路(3-2)。 

所述的信号调理电路(3-1、3-2)包含电压跟随器，将BNC接头输入进来的模拟信号进行衰减放大调理。调理后的信号连接A/D转换器(4)。 

所述的A/D转换器(4)连接调理电路(3-1、3-2)和FPGA(5)。A/D转换器(4)将信号调理电路(3-1、3-2)输入的信号进行AD转换，转换后模拟量信号变成数字量信号。数字量信号输入FPGA(5)。 

所述的FPGA(5)内嵌NIOSⅡ软核处理器(6)，连接A/D转换器(4)、TFT(7)、SD卡(8)、内存芯片(9)、旋转编码开关(10)、100M晶振(11)和输入电源(12)；A/D转换器(4)将转换后的数字量信号输入FPGA(5)进行处理；TFT(7)为FPGA(5)提供数据的液晶显示；SD卡(8)为FPGA(5)提供数据的存储；内存芯片(9)为FPGA(5)扩展的内存空间；旋转编码开关(10)为FPGA(5)提供开关输入信号；100M晶振(11)为FPGA(5)提供100Mhz的时钟晶振；输入电源(12)为FPGA(5)提供3.3V和2.5V的工作电源。 

进一步地，所述一种内嵌软核FPGA混合信号示波器是按照以下步骤控制的： 

步骤一，需要处理的模拟输入信号(1-1、1-2)通过BNC接头(2-1、2-2)连接入信号调理电路(3-1、3-2)； 

步骤二，信号调理电路(3-1、3-2)将BNC接头(2-1、2-2)输入的模拟量信号进行衰减和放大调理，然后将调理后的信号输入A/D转换器(4)； 

步骤三，A/D转换器(4)将信号调理电路(3-1、3-2)调理后的模拟量信号进行AD转换，转换后得到数字量信号输入FPGA(5)； 

步骤四，FPGA(5)将A/D转换器(4)转换后的数字量信号进行分析处理，处理后的数据存储在SD卡(8)内，同时，分析处理后的数据显示在TFT(7)上。 

本实用新型具有以下优点： 

1、本实用新型一种内嵌软核FPGA混合信号示波器提供了数字通道全面集成到普通的两条模拟通道中； 

2、本实用新型一种内嵌软核FPGA混合信号示波器同时提供了模拟通道和数字通道，并为这类应用提供了足够的逻辑分析仪功能。 

附图说明

图1是本实用新型的一种内嵌软核FPGA混合信号示波器； 

附图中各部件的标记如下：1-1、1-2：输入模拟信号；2-1、2-2：BNC接头；3-1、3-2：信号调理电路；4：A/D转换器；5：FPGA；6：NIOSⅡ软核处理器；7：TFT液晶；8：SD卡；9：内存芯片；10：旋转编码开关；11：100M晶振；12：输入电源。 

具体实施方式