[发明专利]一种基于AT89C55和FPGA的简易逻辑分析仪的设计

说明书

本发明涉及一种基于AT89C55和FPGA的简易逻辑分析仪的设计，本发明以单片机AT89C55和FPGA（ACEX1K50）为控制核心，采用240×128点阵型液晶实现波形显示和全程菜单操作，采用红外键盘实现全数字控制，使得系统智能化和人性化。

技术领域

本发明专利涉及电子设计技术领域，尤其涉及一种基于AT89C55和FPGA的简易逻辑分析仪的设计。

背景技术

逻辑分析仪也称逻辑示波器，它主要用于分析数字系统中的逻辑关系和信号时序，可以有效的解决复杂数字系统的检测和故障诊断问题。目前市面上逻辑分析仪，根据其硬件设备上的差异，主要分为独立式（或单机型）逻辑分析仪和需要结合电脑的虚拟逻辑分析仪。独立式逻辑分析仪采样率高、通道数多、存储深度也高，但其成本高、价格昂贵，一般用户难以承担；而基于计算机接口的虚拟逻辑分析仪，需要搭配电脑一起使用。在这种情况下，逻辑分析仪成为了计算机的外设，逻辑分析仪的控制电路、显示电路、指示电路等功能由计算机完成；而数据采集、调理和传输由数据卡完成，它以较小的成本提供了相应的性能，但是虚拟逻辑分析仪也有需要配备电脑，体积大、使用不便等缺点。

发明专利内容

本发明专利涉及一种基于AT89C55和FPGA的简易逻辑分析仪的设计，本发明以单片机AT89C55和FPGA（ACEX1K50）为控制核心，本发明采用240×128点阵型液晶实现波形显示和全程菜单操作，采用红外键盘实现全数字控制，使得系统智能化和人性化。

附图说明

图1：系统框图。

图2：通道输入信号调理电路图。

图3：显示接口电路图。

图4：Z轴输入控制电路图。

图5：FPGA显示控制流程图。

图6：系统控制流程图。

图7：触发控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

本发明专利涉及一种基于AT89C55和FPGA的简易逻辑分析仪的设计，本发明以单片机AT89C55和FPGA（ACEX1K50）为控制核心，本发明采用240×128点阵型液晶实现波形显示和全程菜单操作，采用红外键盘实现全数字控制，使得系统智能化和人性化。

进一步的，本发明采用单片机与FPGA结合的方式。即用单片机作为主处理器，完成人机界面、系统控制和触发控制。用FPGA作为协处理器，完成8路TTL数据的采集与普通模拟示波器的显示控制。

进一步的，本发明以单片机为主处理器，以FPGA为协处理器，其中FPGA主要完成8路TTL数据的采集与普通模拟示波器的显示控制。在系统结构上，本发明采用总线方式实现单片机对FPGA的控制流传输，使用双口RAM实现大量高速数据流的交换，使系统非常稳定、可靠。本发明的总体框图如图1所示。

进一步的，信号发生器需要有八路信号和一路时钟输出，其输出频率为100Hz。本发明使用一片小单片机AT89C2051作为信号发生器。采用多机通信方式，由主机发送预置数据，信号发生器从机被动接收并产生相应的序列信号。此外，信号发生器还使用8×8开关矩阵进行通道切换，实现一对一和一对多的波形通道切换控制。通道输入信号调理电路如图2所示。